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前言

2020-02-24张新亮

应用科学学报 2020年4期
关键词:光通信研究进展光纤

光通信技术作为信息时代的核心支柱,是推动新一代信息技术革新及产业应用发展的重要引擎,在超高速、超大容量、超长距离传输和智能化等领域的发展方兴未艾。为系统展示我国在光纤通信技术领域最新发展成果,《应用科学学报》编辑部组织出版了“光纤通信技术专辑(1)”,邀请在学术界有重要影响的权威学者围绕光电材料、特种光纤、光子器件、光纤传输系统、光网络工程及应用等领域的科学问题与关键技术,介绍前沿进展和最新科研成果。

广东工业大学广东省光子学信息技术重点实验室王云才教授和太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室王安帮教授团队的《经典物理层高速密钥分发研究进展》一文,详述了光纤激光器参数随机选择、物理不可克隆函数、光纤信道噪声、混沌激光同步等四种方案的基本原理及主要研究进展,指出了混沌激光同步密钥分发方法最具高速率潜力,并分析了该方案尚需解决的关键科学问题。

中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室胡丽丽研究员团队长期从事稀土掺杂玻璃和光纤的研制,《近红外超宽带光纤放大的研究进展》一文介绍了国内外掺Bi光纤、Bi/Er共掺光纤、量子点掺杂光纤等在超宽带放大方面的最新研究成果,展望了超宽带放大材料的未来研究方向。

《多维光纤通信系统性能监测技术》一文重点介绍了色散参量监测、非线性参量监测、调制格式参量监测等多个参量监测的研究现状,讨论并分析了多维光纤通信系统性能监测技术的发展趋势。西南交通大学信息光子与通信研究中心闫连山教授团队认为:未来性能监测技术将朝着精细化、一体化、智能化、多参量同步监测等方向发展。

华中科技大学武汉光电国家研究中心王健教授团队在《基于传统光纤的涡旋光复用通信研究进展》一文中回顾了传统光纤中涡旋光复用通信的研究进展,介绍了光纤中不同模式基的特征和用于传统光纤模分复用传输的性能,重点介绍了传统单模光纤和多模光纤中支持涡旋模式的特性,随后详述了基于传统多模光纤的涡旋光复用通信以及利用其他模式基复用通信的研究进展,最后进行了展望和总结。

增益光纤在太空辐照环境中会引起辐照损伤导致激光放大性能下降甚至失效,严重制约其在空间光通信领域的应用。中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室郭海涛研究员团队的《空间光通信用耐辐照掺铒/铒镱共掺光纤研究进展》一文,介绍了太空辐照环境中辐照导致光纤性能下降的现象与问题,并从辐照效应的产生机理、影响光纤耐辐照性能的因素、辐照加固方法三方面详细阐述了耐辐照掺铒和铒镱共掺光纤的研究进展,最后对其未来的研究趋势进行了展望。

混沌激光具有宽频谱、类噪声的特点,已广泛应用于通信、传感和激光雷达等领域。《混沌半导体激光器研究进展》一文系太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室张明江教授团队研究成果,综述了近年来在混沌激光带宽增强、时延特征抑制和集成化混沌激光器方面的研究进展,并对混沌半导体激光器的发展趋势和应用前景进行展望。

《下一代光接入网中物理层关键技术研究进展》一文系上海大学特种光纤与光接入网重点实验室汪敏教授团队在此领域长期研究积累的成果,文中梳理并总结了光接入网中物理层关键技术的研究进展,介绍了PON标准的演进和现状,分析了下一代PON面临的挑战和成因,重点阐述了数字均衡技术、高阶调制格式、光放大、前向纠错、非线性串扰实验分析以及低成本相干检测等关键技术及其研究进展,并综述了当前工作的研究成果。

高速光电子器件是大容量光通信系统和宽带微波光子系统的基础,研究器件的高频响应测量具有重要的意义。电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室刘永教授和张尚剑教授团队的《基于移频外差的高速光电子器件自校准高频分析》一文,基于光外差理论提出了移频外差方法用于实现光域光谱到电域电谱的映射,在电域获得光谱和电谱的联合分析,不需要额外的电/光和光/电校准,实现了高速马赫-曾德尔调制器、相位调制器和光电探测器的自校准高频测试,获得了马赫-曾德尔调制器的调制系数、半波电压和啁啾参数、相位调制器的调制系数、半波电压以及光电探测器的响应度等多种高频参数。

《多波段线性调频傅里叶域锁模光电振荡器》一文提出了一种基于傅里叶域锁模光电振荡器的多波段可重构线性调频信号产生方案,可以实现傅里叶域锁模,并在光电振荡器内自激振荡产生多波段线性调频微波信号。因结构简单、成本低且无需借助外部高速基带线性调频微波源的特点,这种新型多波段线性调频微波信号源在先进多波段雷达、多业务泛在接入无线通信等系统中具有良好的应用前景。此文系中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室李明研究员团队研究成果,此技术值得关注。

《基于抗非线性SVM的几何整形可见光通信系统》一文系复旦大学电磁波信息科学教育部重点实验室迟楠教授团队在其多年工作基础上,为解决非线性效应给高速可见光通信系统性能提升带来的瓶颈问题,提出了将支持向量机监督学习算法应用于几何整形可见光通信系统接收信号星座点的分类判决,将信号的同向分量、正交分量作为特征向量,建立最优分类界面,以降低非线性条件下星座点变形带来的符号误判。

以上10篇论文反映了国内外有关领域研究的最新进展,均具有很高的参考价值,也衷心希望《应用科学学报》的光通信技术等专辑越办越好,继续积极响应“把论文写在祖国的大地上”的号召,进一步服务于国家新一代信息技术的发展。

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