一、光網(wǎng)絡(luò)：
    隨著近幾年光接入網(wǎng)的快速發(fā)展,已逐步實(shí)現(xiàn)了FTTC和FTTB,全光網(wǎng)絡(luò)當(dāng)然是最終的趨勢。當(dāng)然，人們希望仍基于現(xiàn)有的光接入網(wǎng)絡(luò)來傳輸全光信息。最近一種被稱為光loop-back的技術(shù)廣受研究者關(guān)注，因?yàn)樗�在光接入中有效�?jié)省了所需光纖，以及放大、色散補(bǔ)償?shù)仍�器件的�?shù)量。特別，該技術(shù)在遠(yuǎn)距離WDM-PON網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用很受矚目。相應(yīng)的，基于星型光網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，一種有光虛擬專用網(wǎng)(O-VPN)之稱的虛擬光纖環(huán)狀（VOR）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也有了很大發(fā)展�；�于該技術(shù)，大多數(shù)情況下使用WDM實(shí)現(xiàn)單光纖接入都變得簡單易行了。然而，現(xiàn)階段該技術(shù)實(shí)用中也有兩個(gè)主要的技術(shù)瓶頸，一方面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的靈活性欠佳：容易理解如果增加網(wǎng)絡(luò)的核心器件AWG通道數(shù)目可以明顯改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的靈活度，然而目前商用的AWG仍以64通道比較常見，再多通道在實(shí)用中性能均欠佳；另一方面，受激光器可調(diào)波長范圍和放大器帶寬限制，要想增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，在可利用帶寬內(nèi)只能使用更加窄的通道間隔，然而這必然增加對波長控制的要求，網(wǎng)絡(luò)成本必然增加。如何妥善處理好兩者的關(guān)系，是技術(shù)邁入實(shí)用的關(guān)鍵。本期墨爾本大學(xué)的Tucker教授提供了一項(xiàng)很有趣的研究，他們使用了小通道數(shù)量的AWG實(shí)現(xiàn)了大帶寬的波長路由。其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將大量8×8AWG器件（波長間隔0.8nm）循環(huán)連接，任何一個(gè)都有一個(gè)為自身VOR工作的loop-back，且單體實(shí)現(xiàn)互連，形成一個(gè)兩層VOR網(wǎng)絡(luò)。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到了預(yù)期效果。
    當(dāng)調(diào)制速度在40Gb/s或更高的時(shí)候，PDL、PMD、非線性效應(yīng)等對信號(hào)脈沖形狀的影響都會(huì)變得異常強(qiáng)烈，光信號(hào)在全光網(wǎng)絡(luò)里傳輸，會(huì)經(jīng)過多次OXC、被多次放大，信號(hào)形狀會(huì)退化，誤碼率會(huì)明顯增大。因此對于高速傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)，如何有效的抑制線性和非線性信號(hào)損傷廣受研究者關(guān)注。California大學(xué)的Jonathan P. Heritage教授是研究光網(wǎng)絡(luò)中非線性效應(yīng)的權(quán)威，本期JLT中，他所在的研究組為了適應(yīng)高速光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，提出了一種脈沖變形自愈式的路由和波長分配算法（RWA）。這種分等級(jí)的RWA在物理層對OSNR和PMD大小進(jìn)行估計(jì)，而相對常規(guī)的處理了網(wǎng)絡(luò)層。其數(shù)值例子證明了其算法的有效性。
    光互連網(wǎng)絡(luò)分為Multi-Hop網(wǎng)絡(luò)和Single-Hop網(wǎng)絡(luò).前者在傳輸?shù)闹虚g節(jié)點(diǎn),需要光電轉(zhuǎn)換；后者是指除了在源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)以外,在整個(gè)光路上都以光信號(hào)進(jìn)行傳輸,因此具有較短的hop距離，其與生俱來的透明度使其成為骨干網(wǎng)應(yīng)用中非常有吸引力的技術(shù)。對Single-Hop WDM網(wǎng)，中心或者有一個(gè)星型耦合器，或者有一個(gè)AWG，顯然后者更加高效一些。而基于高速可調(diào)發(fā)射和接收的AWG （FT ^–FR^ AWG）Single-Hop網(wǎng)絡(luò)可以簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，傳輸中的能量消耗也會(huì)明顯降低。然而該技術(shù)發(fā)展并不成熟，本期JLT中，來自Arizona大學(xué)的研究者對該技術(shù)的發(fā)展和最新的研究給出了一個(gè)長達(dá)18頁的詳盡匯報(bào)，很值得一看。論文涉及了其自身三點(diǎn)有益工作：提出了分別式的MAC協(xié)議；對其網(wǎng)絡(luò)單一及多點(diǎn)傳送性能提供了一種概率模型；基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬緩沖模型，實(shí)現(xiàn)了較強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)緩沖能力。
    二、系統(tǒng)與子系統(tǒng)：
    多次提到對高速傳輸光網(wǎng)絡(luò)，由于色散、非線性及偏振的影響，誤碼率會(huì)明顯增大，而另一方面，在動(dòng)態(tài)可重構(gòu)的光網(wǎng)絡(luò)中，由于光路和外界環(huán)境的不同，連接條件和網(wǎng)絡(luò)性能都可能實(shí)時(shí)改變。而實(shí)現(xiàn)脈寬可調(diào)系統(tǒng)則是解決這些問題的主要方法。本期來自JLT主編Alan E. Willner教授所在的研究組就展示了他們最新的脈寬可調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)成功對RZ調(diào)制性能進(jìn)行了優(yōu)化。其改變脈寬的手段主要是通過調(diào)節(jié)相位調(diào)制器的驅(qū)動(dòng)電壓和色散元件的色散值。該系統(tǒng)通過對單通道和4通道WDM系統(tǒng)傳輸進(jìn)行測試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示其系統(tǒng)可靠性比常規(guī)明顯改善。
    隨著網(wǎng)絡(luò)比特率的不斷提升，光網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的作用也越來越突出。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的主要參數(shù)有兩個(gè)，即誤碼率和品質(zhì)因數(shù)。通常同步全光網(wǎng)絡(luò)采樣系統(tǒng)通過高精度的實(shí)時(shí)眼圖可以同時(shí)對兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，急時(shí)發(fā)現(xiàn)色散，PMD等有害因素對信號(hào)的破壞。然而同步監(jiān)控需要高精度時(shí)鐘恢復(fù)，因此比特率越高，系統(tǒng)成本也就越高。本期瑞典Chalmers技術(shù)大學(xué)的研究者提出了一種準(zhǔn)異步全光采樣系統(tǒng)。系統(tǒng)不在需要時(shí)鐘恢復(fù)的硬件設(shè)施，而改用基于采樣信息的FFT技術(shù)，并對采樣信號(hào)進(jìn)行時(shí)鐘平移，在軟件上取代了時(shí)鐘恢復(fù)的硬件功能，實(shí)現(xiàn)了一種準(zhǔn)異步的采樣監(jiān)控。顯然系統(tǒng)獨(dú)立于調(diào)制格式，RZ和NRZ調(diào)制都適用，明顯降低了成本，且增大了系統(tǒng)的靈活性。
已提到，隨著通訊容量的提升，必然帶來對系統(tǒng)越來越高的波長穩(wěn)定要求。按照ITU標(biāo)準(zhǔn)，對50GHz頻帶間隔，以10Gb/s調(diào)制的WDM系統(tǒng)，可允許的波長漂移僅正負(fù)60pm，隨著頻帶間隔降低和調(diào)制速度提高，這一數(shù)字要求甚至還會(huì)減小幾個(gè)數(shù)量級(jí)。因此為了管理復(fù)雜的城域網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)提供者必須能監(jiān)測每個(gè)波長的行為，在光層做頻寬的調(diào)撥，在實(shí)體層次執(zhí)行波長的路由控制，以便穩(wěn)定波長，減少漂移。本期日本Furukawa電子公司的研發(fā)人員報(bào)導(dǎo)了其最新研制的符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的14腳蝶形封裝的波長監(jiān)控和穩(wěn)定器件。其系統(tǒng)核心的WM模塊由FP標(biāo)準(zhǔn)具、棱鏡（分光用）、透鏡、隔離器和DFB-LD、PD陣列等元件組成，其主要元件都固定在同一塊熱電冷卻器上。特別，其固定的光學(xué)元件和可調(diào)的DFB-WM LD模塊在裝配中充分結(jié)合了低溫焊接和YAG定位焊接的技術(shù)優(yōu)勢，且其WM模塊和DFB-WM LD模塊是分開的，這有利于系統(tǒng)對波長漂移和輸出光纖耦合效率的變化及時(shí)做出響應(yīng)，其能夠保證50GHz甚至25GHz頻帶間隔的WDM傳輸過程里波長漂移小于正負(fù)5pm，系統(tǒng)非常適合下一代光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。另外，該文做為技術(shù)性文章，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)工作原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，詳細(xì)閱讀可以使做相關(guān)研究的朋友很有收獲。
三、元器件：
1. 光纖光纜：在光纖拉制過程里，高拉絲速度能有效提高生產(chǎn)效率，降低制造成本，而且對光纖的質(zhì)量也會(huì)有一定的好處。但是，提高拉絲速度要解決拉絲爐、裸光纖及涂覆光纖的冷卻和光纖的涂覆等主要問題。此前,為了得到均勻、高同心度的涂覆效果，研究者已經(jīng)開展了很多有益工作。本期Connecticut大學(xué)的研究者對不同工藝流程下涂覆層厚度的變化情況進(jìn)行了深入研究，對涂覆材料選擇、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等提出了有益的改進(jìn)方案，另外指出了要獲得均勻涂覆應(yīng)著重關(guān)注的工藝參數(shù)；西班牙Zaragoza大學(xué)的研究者則對階變和漸變塑料光纖實(shí)現(xiàn)近遠(yuǎn)場均勻模式分布開展了有益的工作。
2.集成光器件：多次提到SOI材料是OEIC的首選，因此對SOI波導(dǎo)性能的改進(jìn)一直都是研究熱點(diǎn)，本期JLT加拿大科學(xué)院的研究者則對改善SOI脊形波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，降低偏振獨(dú)立色散，減少雙折射對器件的影響作了有益工作；而聚合物以其低廉的價(jià)格和易加工的特性成為另一種廣受關(guān)注的光集成材料，本期Arizona大學(xué)的研究者使用光敏聚合物，紫外曝光，濕法刻蝕，制作了紅外低吸收的波導(dǎo)，其1.55微米附近的傳輸損耗為0.4dB/cm，已接近了玻璃波導(dǎo)；本期有兩篇浙大的光集成研究文章，分別對M-Z級(jí)連型方向耦合器進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)和對一種重要的波分復(fù)用器刻蝕衍射光柵的偏振特性進(jìn)行了分析。
3. 無源器件：對摻鉺光纖放大器增益譜平坦化是研究的熱點(diǎn)課題，而此前的方案基本都是使用過不同周期級(jí)連或啁啾的光纖光柵來優(yōu)化實(shí)現(xiàn)。而本期中，悉尼大學(xué)的研究者提出了一種較新穎的方案，他們是用傾斜光柵級(jí)連，將EDFA增益譜的ripple降到了0.07dB的極低水平，且相對FBG實(shí)現(xiàn)了更低的PDL和更低的回?fù)p；柏林科技大學(xué)的研究者使用兩個(gè)AWG級(jí)連，并在其焦平面放置一具有拋物線相包的透鏡，通過改變相位分別而改變器件色散大小，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)色散動(dòng)態(tài)補(bǔ)償器。
4. 有源器件：劍橋的研究者基于對克爾透鏡鎖模Cr4+–YAG飛秒激光器進(jìn)行頻譜切分操作，制作了適合WDM應(yīng)用的光源，其有效譜寬達(dá)40nm，在對總傳輸容量32×40.64Gb/s的WDM系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)測中，品質(zhì)因數(shù)達(dá)到了8－13左右；放大器方面，上交大設(shè)計(jì)制作了一L-band 全光增益箝制的雙通EDFA，其通過一個(gè)環(huán)形器將一interleaver輸入端和奇數(shù)輸出端連接，從而形成一個(gè)激光環(huán)形腔以進(jìn)行增益箝制，偶數(shù)輸出端則被用于放大信號(hào)輸出，利用其雙通結(jié)構(gòu)和FBG可以有效抑制自發(fā)輻射噪聲，明顯改善了增益效率；同在本期JLT，Cincinnati大學(xué)的研究者則對摻鉺波導(dǎo)放大器的光學(xué)特性作了深入的分析；波長轉(zhuǎn)換方面California大學(xué)的研究者在InP基底上將多個(gè)MZI-SOA和一SGDBR激光器集成在一起，制作了一單片集成，高消光比，有信號(hào)預(yù)放功能的波長轉(zhuǎn)換器，其可轉(zhuǎn)換的譜寬達(dá)50nm，是現(xiàn)有報(bào)導(dǎo)里少有的寬轉(zhuǎn)換譜。(浙江大學(xué) 宋軍博士)