7/01/2021，光纖在線訊，由蘇州大學(xué)電子信息學(xué)院承辦的首屆光連接前沿科技青年論壇于上周在金雞湖會(huì)議中心A館會(huì)議室圓滿落幕，本次論壇吸引到全國眾多一流高校老師和同學(xué)的支持，演講文章達(dá)到14篇，篇篇精彩。
      首先，由光纖在線創(chuàng)始人--本次論壇的舉辦者劉錚博士發(fā)表感言，感嘆時(shí)代的變化，光通信技術(shù)的變遷，感謝所有到場(chǎng)師生以及行業(yè)人士的關(guān)懷與支持，并祝本次研討會(huì)成功舉辦。
      會(huì)議分別由清華大學(xué)的陳明華教授和蘇州大學(xué)的劉寧教授主持，參加研討的莘莘學(xué)子們?cè)谇啻旱奈枧_(tái)預(yù)演未來創(chuàng)新的Idea，與現(xiàn)場(chǎng)在座的無論的高校專家教授，還是企業(yè)中的佼佼者，暢談光通信未來技術(shù)發(fā)展奧秘。
      研討會(huì)進(jìn)行了14場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)答辯，場(chǎng)場(chǎng)精彩，選手們與老師、行業(yè)精英一問一答，引經(jīng)據(jù)典，唇槍舌劍的討論產(chǎn)品、技術(shù)的創(chuàng)新與未來發(fā)展?jié)撛趩栴}等，博得現(xiàn)場(chǎng)陣陣掌聲。華中科技大學(xué)的兩位莘莘學(xué)子也通過現(xiàn)場(chǎng)直播，在大屏上給我們展示他們的研討內(nèi)容。眾多高校師生共話未來。


青年論壇研討會(huì)現(xiàn)場(chǎng)圖片

本次學(xué)子們演講的內(nèi)容有：

金樹林，蘇州大學(xué)--隨機(jī)擾動(dòng)下弱耦合多芯光纖中非線性串?dāng)_的理論評(píng)估
    我們基于離散變化模型（DCM）提出了修正分段模型（modified segment model，MSD），并得出修正分段模型的最佳段長d （約為10-2m量級(jí)），在最佳段長的情況下借鑒分步傅里葉法對(duì)多芯光纖中的非線性芯間串?dāng)_（inter-core crosstalk，ICXT）提出了一種簡單通用的評(píng)估方式，推導(dǎo)出半解析非線性芯間串?dāng)_表達(dá)式。最終的理論結(jié)果與弱耦合同質(zhì)多芯光纖的實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常吻合。

楊茜  南京郵電大學(xué)  下一代高速光通信系統(tǒng)光器件
    現(xiàn)有以單模光纖作為傳輸媒質(zhì)的的光網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容技術(shù)受到單模光纖的非線性效應(yīng)加劇，其容量逐漸接近非線性香農(nóng)極限。為此設(shè)計(jì)并研發(fā)相應(yīng)技術(shù)中的發(fā)揮關(guān)鍵作用的全光纖式光器件非常必要。以偏振復(fù)用和模分復(fù)用兩項(xiàng)技術(shù)為例，偏振分束器和模式選擇耦合器分別是技術(shù)的核心所在�，F(xiàn)有的偏振分束器多是以晶體來實(shí)現(xiàn)其功能，我們?cè)O(shè)計(jì)并研制了微納光纖偏振分束器，可利于光纖通信系統(tǒng)的全光纖結(jié)構(gòu)化；當(dāng)使用少模光纖中的不同模式作為信道進(jìn)行模式復(fù)用傳輸時(shí)，需要借助模式選擇耦合器來實(shí)現(xiàn)基模到高階模的轉(zhuǎn)換，為此我們?cè)O(shè)計(jì)并研發(fā)了全光纖寬帶寬低損耗模式選擇耦合器。

張籽暢  南京郵電大學(xué)--基于MZ干涉儀的光譜可調(diào)技術(shù)
        通過研究了基于MZ干涉儀的光譜可調(diào)特性。當(dāng)諸如溫度和應(yīng)力等環(huán)境因素不變時(shí)，光譜的可調(diào)性受到MZ干涉儀臂長差的影響。在實(shí)際工作環(huán)境下，溫度，應(yīng)力以及其他環(huán)境因素都會(huì)影響光纖折射率，從而間接影響自由光譜。本文研究了保持臂長差不變時(shí)通過溫度，應(yīng)力變化來對(duì)激光器頻譜的改變。

王磊磊--南京大學(xué)--可調(diào)激光器注入電流對(duì)響應(yīng)時(shí)間的影響
        我們通過試驗(yàn)驗(yàn)證了16通道波長切換，單個(gè)持續(xù)工作時(shí)間100ns下，每通道的激光特性受到離子載流子效應(yīng)和熱效應(yīng)的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)大注入電流會(huì)導(dǎo)致激光輸出紅移，而且無法在通道工作期內(nèi)穩(wěn)定，主要是受到激光器內(nèi)Joule熱效應(yīng)和散熱緩慢變化的影響。在小注入電流下，熱電效應(yīng)達(dá)到相對(duì)平衡狀態(tài)，每個(gè)通道可以迅速實(shí)現(xiàn)波長穩(wěn)定。此外，我們還發(fā)現(xiàn)，快速波長交換的過程中，其他激光器注入電流的改變對(duì)于工作激光器的波長幾乎沒有影響，從而為數(shù)據(jù)中心用超快可調(diào)激光器的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

邵帥，清華大學(xué)--基于高Q值硅基外腔自注入的激光器直接調(diào)制帶寬增強(qiáng)技術(shù)
        本文提出并驗(yàn)證了一種基于高Q值硅基微環(huán)外腔自注入的激光器直接調(diào)制帶寬增強(qiáng)方案。將氮化硅微環(huán)諧振器外腔與商用DFB激光器端面耦合，微環(huán)外腔對(duì)激光器同時(shí)引入強(qiáng)自注入鎖定效應(yīng)與光子-光子共振效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了直接調(diào)制帶寬的增強(qiáng)與穩(wěn)定的窄線寬單模輸出。在通過數(shù)值仿真對(duì)微環(huán)參數(shù)進(jìn)一步優(yōu)化的基礎(chǔ)上，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，該混合集成激光器的3dB調(diào)制帶寬從7.70GHz增加到了15.28GHz，線寬從600kHz壓窄到了4kHz。本方案充分利用了自注入和光子集成技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，在短距離相干光通信、微波光子等多個(gè)領(lǐng)域有著潛在應(yīng)用。

王寧寧，上海交通大學(xué)  基于In2Se3材料的超表面焦距可調(diào)透鏡
        相變材料具有高折射率對(duì)比度和非易失性可調(diào)性，近些年來，在集成光電子學(xué)種得到了廣泛研究。最近，我們結(jié)合超表面聚焦透鏡的工作原理，將相變材料 (PCM) In2Se3應(yīng)用到了超透鏡的中，成功設(shè)計(jì)了一種可調(diào)節(jié)聚焦長度，聚焦-發(fā)散狀態(tài)可切換的超表面透鏡，該透鏡工作在通信波段，且基于SOI平臺(tái)，與COMS可以很好的兼容，易于加工制備。

聶杰文  東南大學(xué)--低相位抖動(dòng)的硅上液晶器件
        數(shù)字LCOS（硅上液晶）器件上的相位閃變效應(yīng)會(huì)為器件的相位模式帶來時(shí)間相位噪聲，導(dǎo)致光性能下降，尤其是在非顯示應(yīng)用中。本文研究了數(shù)字LCOS器件中PWM波形和對(duì)應(yīng)的相位閃變的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)這種相位閃變的幅度依托于驅(qū)動(dòng)波形的脈沖模式以及液晶分子的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。我們?yōu)榇税l(fā)展了一種通用辦法來精確預(yù)測(cè)任意PWM波形的相位閃變，并可以進(jìn)一步用于低閃變PWM波形的快速確認(rèn)。本文的方法相比傳統(tǒng)辦法性能優(yōu)化了十倍以上。

田蕾，東南大學(xué)--水下光通信系統(tǒng)增強(qiáng)傳輸品質(zhì)的波束整形
       長距離UWOC系統(tǒng)的主要挑戰(zhàn)來自光束在水中的傳輸損耗，這種損耗主要由水的吸收和光束自己的散射帶來。我們?cè)O(shè)計(jì)和展示了基于衍射的改進(jìn)傳輸效率的光發(fā)射單元。發(fā)射光束基于空間調(diào)制，接收機(jī)光功率因此可以在不同傳輸距離下明顯集中。當(dāng)和傳統(tǒng)系統(tǒng)相比時(shí)，我們的設(shè)計(jì)可以大大降低UWOC系統(tǒng)的傳輸損耗。基于商用產(chǎn)品的概念展示中，我們實(shí)現(xiàn)了15米100Mbps的有效傳輸，可以支持任意光源，探測(cè)器和調(diào)制格式。

胡昉辰、復(fù)旦大學(xué)  基于單顆硅基多色發(fā)光二極管的高速水下可見光傳輸
        基于發(fā)光二極管（LED）的高速水下可見光通信已經(jīng)成為了當(dāng)前的研究熱點(diǎn)，為了進(jìn)一步提升水下傳輸容量，提升系統(tǒng)的集成度，我們研究并設(shè)計(jì)了一個(gè)基于硅襯底的多色LED燈珠，該LED燈珠內(nèi)部具有4*4的16個(gè)格型芯片陣列，實(shí)現(xiàn)了16個(gè)可見光不同波長的芯片集成，每個(gè)波長的芯片不僅輸出光功率大，還具有較高的光效，能適應(yīng)各色水質(zhì)進(jìn)行高速遠(yuǎn)距離傳輸。我們利用其中的8個(gè)波長作為傳輸通道，在1.2m的純水水箱中利用基于概率整形的比特加載離散多音調(diào)制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了20.09Gbps的最高可達(dá)信息率。并且，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)可行的雙腔光濾波器方案用于分離每個(gè)通道，證明了接收端分離每個(gè)波長的可能性。據(jù)我們所知，這是基于LED的水下可見光通信的最高速率。

劉夢(mèng)麗，蘇州大學(xué)--基于概率整形的直接調(diào)制光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)
        面對(duì)下一代移動(dòng)前傳網(wǎng)大容量低成本的挑戰(zhàn)，直接調(diào)制概率整形正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)具有低成本、低功耗、靈活的熵分配和較高的抗色散能力，有望發(fā)揮出重要的作用。本文介紹了直接調(diào)制概率整形OFDM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、概率整形QAM信號(hào)的實(shí)現(xiàn)過程以及幾種傳統(tǒng)OFDM系統(tǒng)中抑制峰均比(PAPR)的算法在概率整形OFDM系統(tǒng)中的適用性。

郭寧寧，蘇州大學(xué)--面向基于人工智能的傳輸質(zhì)量預(yù)測(cè)失敗的保護(hù)機(jī)制
        目前大量研究都采用了基于人工智能（AI）預(yù)測(cè)光路傳輸質(zhì)量（QoT）的方法以減少鏈路中提前保留的裕度，從而獲得更高的頻譜利用率。然而，該方法普遍基于實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)定的數(shù)據(jù)集，在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中失敗率將明顯提升。因此，為防止基于AI的QoT預(yù)測(cè)的失敗，我們應(yīng)用兩種傳統(tǒng)的保護(hù)技術(shù)，也就是1+1專用路徑保護(hù)和共享備份路徑保護(hù)（SBPP），提出并模擬了新的機(jī)制。在此機(jī)制里，工作光路使用基于AI預(yù)測(cè)的方法分配OSNR裕度，保護(hù)光路使用傳統(tǒng)保守的方法。我們通過仿真發(fā)現(xiàn)，1+1專用路徑保護(hù)技術(shù)下，此機(jī)制既保證了光路服務(wù)的可靠性，同時(shí)也不會(huì)顯著增加網(wǎng)絡(luò)頻譜資源的使用；但是在SBPP技術(shù)下，此機(jī)制的光路服務(wù)可靠性將很大幅度地降低，基于AI預(yù)測(cè)的方法將不再適用。

楊昊，蘇州大學(xué)--超低損耗光纖升級(jí)策略研究
        在基于傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)單模光纖（SSMF）的網(wǎng)絡(luò)中，由于高階調(diào)制格式所需要的光信噪比高，光通道無中繼傳輸距離會(huì)隨著傳輸速率的提升而變短，無法滿足未來超高速率、超長距離的光傳輸需求。超低損耗光纖（ULL）由于損耗遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖，能極大地增加400G甚至1T高速光通道的傳輸距離，被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)超高速率傳輸?shù)氖走x光纖。針對(duì)光纖升級(jí)問題，我們提出了一種高效的超低損耗光纖部署策略以及一種基于頻譜窗算法改進(jìn)的路由和頻譜分配算法。在業(yè)務(wù)流量不斷增長的背景下，我們通過仿真表明了該部署策略的優(yōu)越性。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)，如果在光纖鏈路升級(jí)后對(duì)之前建立好的光路做周期性的重分配的話，也會(huì)節(jié)約光纖中大量的頻譜資源。

昌鐘璨，華中科技大學(xué)--城域網(wǎng)DWDM光纖鏈路管理技術(shù)探討（在線）
        因移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)流量暴增，城域網(wǎng)亟待升級(jí)擴(kuò)容，具體體現(xiàn)為ROADM和DWDM技術(shù)從骨干網(wǎng)下沉至城域網(wǎng)。相比于骨干網(wǎng)，城域網(wǎng)中的DWDM光纖鏈路更加復(fù)雜，鏈路的管理至關(guān)重要，本文對(duì)其中的光性能監(jiān)控、光信道監(jiān)控和動(dòng)態(tài)信道均衡技術(shù)進(jìn)行探討。

王曜斌，華中科技大學(xué)--1×N端口光開關(guān)技術(shù)分析（在線）
        全光網(wǎng)ROADM節(jié)點(diǎn)的主流技術(shù)方案是波長選擇開關(guān)WSS+多播光開關(guān)MCS，1×N端口光開關(guān)是構(gòu)成MCS的關(guān)鍵光器件，通常采用MEMS微鏡+多纖插針方案，本文分析了1×N端口MEMS光開關(guān)提升端口數(shù)的各種技術(shù)途徑。