一、光網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)：
1．鏈路故障保護(hù)：
    對高速WDM網(wǎng)絡(luò)，光纖鏈路失效能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)信息傳輸中斷，是導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性降低的最關(guān)鍵也是最基本原因。因此，對WDM系統(tǒng)進(jìn)行通道保護(hù)也成為網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。通常的鏈路故障保護(hù)大多針對單鏈路故障，從保護(hù)方案原理看，大致可分為專用保護(hù)和共享式保護(hù)兩類，其中以后者網(wǎng)絡(luò)資源利用效率高且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有利于優(yōu)化配置而得到普遍關(guān)注。然而也有很多研究者認(rèn)為專用保護(hù)綜合優(yōu)勢要高于共享式保護(hù)，因為其具有配置簡單，故障恢復(fù)速度快等優(yōu)勢。本期Capital One的研究者就支持這種觀點。對專用保護(hù)，對確定的失效業(yè)務(wù)需求對，需要一條工作路徑和一條保護(hù)路徑，但兩條路徑都處于工作狀態(tài)，對工作波長，也有一路信號在保護(hù)路徑里傳輸，以作備份信號。對于特定的失效業(yè)務(wù)需求對，作者采用貪心算法（greedy algorithm),將發(fā)生故障的信號盡量安排在離信號到達(dá)時間最近的，且還沒有被占用的保護(hù)路徑上。同時作者也提出了許多算法，對使用專用通道保護(hù)后，網(wǎng)絡(luò)的可靠性和有效性做了精確評估。
隨著網(wǎng)絡(luò)速度、容量的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得異常復(fù)雜。特別，近來視頻和高清晰電視業(yè)務(wù)的快速推廣應(yīng)用，使得單純的單鏈路保護(hù)不再滿足系統(tǒng)需求。要實現(xiàn)更可靠的傳輸，并擁有較好的QoS， 雙鏈路故障保護(hù)設(shè)計已經(jīng)成為未來網(wǎng)絡(luò)必須考慮的問題。本期瑞士的研究者對雙鏈路故障的保護(hù)做了研究，首先作者提出了自己的連接可用性算法，它特別適用于共享通路保護(hù)。例如，對一個具有19個節(jié)點，28條鏈路的U.S.網(wǎng)絡(luò)，作者認(rèn)為可以用于通道保護(hù)的雙向連接有171條。接著作者也對共享式和專用式這兩種保護(hù)做了比較，作者認(rèn)為兩種保護(hù)方案從對網(wǎng)絡(luò)可靠性提高程度上，并沒有明顯差別，但作者傾向采用共享式保護(hù)，同樣因為其資源利用率高。
對鏈路保護(hù)，本期還有一篇意大利的論文，作者指出高效利用網(wǎng)絡(luò)空閑資源是實現(xiàn)無故障傳輸?shù)挠行�途徑，例如對一個多層網(wǎng)絡(luò)，在光學(xué)層傳輸?shù)男畔⒖梢员籌P層共享，這樣在發(fā)生鏈路故障的時候可以在不同網(wǎng)絡(luò)層間恢復(fù)連接。作者認(rèn)為在同一個網(wǎng)絡(luò)層內(nèi)，可以在低階路徑準(zhǔn)備期和動態(tài)恢復(fù)期充分利用高階空閑路徑做鏈路保護(hù)來進(jìn)一步提高系統(tǒng)可靠性。如在低階路徑準(zhǔn)備期和動態(tài)恢復(fù)期交替使用空閑高階路徑，則前者有利于改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，后者有利于增強網(wǎng)絡(luò)存活性。
2．光交換：
    光突發(fā)模式交換（OBS）是WDM網(wǎng)絡(luò)里路由突發(fā)信號數(shù)據(jù)包，合理解決競爭最有效的光交換技術(shù)。當(dāng)前對OBS，影響系統(tǒng)性能最大的因素是交換損耗，對通常的OBS，交換損耗會隨競爭點數(shù)量的增加而指數(shù)性增長。對一個具有20-30個節(jié)點的典型光網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，通常需要3到5個Hop，這樣為了降低交換損耗，必須將發(fā)生沖突的概率降低到一個特定的水平，因此只能用降低系統(tǒng)負(fù)荷的方法來解決這個問題，對上述大小的網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)負(fù)荷必須維持在15%-30%左右�？梢娨�改進(jìn)OBS網(wǎng)絡(luò)的資源利用率，降低交換損耗是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。本期希臘Athens大學(xué)的研究者對此做了一些探索性研究。這里作者依據(jù)“分治法”（一種數(shù)學(xué)處理算法，將問題分解為若干個規(guī)模較小的子問題，這些子問題互相獨立且與原問題形式相同，遞歸地解這些子問題，然后將各子問題的解合并得到原問題的解），將骨干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點按照位置分割成若干個小“塊”，“塊”內(nèi)允許信息的雙向預(yù)約，這樣可在單“塊”內(nèi)消除損耗，且來自多個“塊”的信息載荷最終可恢復(fù)成數(shù)據(jù)包，通過“分”與“治”算法的優(yōu)化，作者證明可以實現(xiàn)對OBS網(wǎng)絡(luò)交換損耗、效率和成本的三重改進(jìn)。
    日本National Institute of Informatics的研究者針對OBS網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)建議使用波長搶先（PW）的突發(fā)信號路由方案，這里對突發(fā)信號按優(yōu)先權(quán)大小分配波長帶寬，高優(yōu)先權(quán)分配大的帶寬，調(diào)度器單元對每個信號波長帶寬進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)而判斷優(yōu)先權(quán)，當(dāng)高優(yōu)先權(quán)的緩存信號沒有合適的輸出端使用時，將被重新列表。作者認(rèn)為這樣的PW方案能夠?qū)ν话l(fā)信息差別化對待，改善QoS。本期作者撰文進(jìn)一步深入探討了該方法，采用對突發(fā)信號單向預(yù)約的方式，在不增加光纖延時線的情況下，增加了可獲得的延時時間。接著作者分別使用自己提出的方法，和傳統(tǒng)的“提前丟棄算法”（ED）來對OBS突發(fā)信號路由做比較，證明他們的方法更有利于降低損耗概率，在改善QoS上也做的更好。
3．光傳輸：
    California大學(xué)的研究者設(shè)計制作了可調(diào)的共振濾波器。通過對無源波導(dǎo)部分周期性垂直方向刻蝕，可以讓透射譜獲得大的透射截止帶寬，再將有源波導(dǎo)部分空間周期性刻蝕，當(dāng)恰好讓兩個周期性結(jié)構(gòu)錯開四分之一波長的相位差時，在透射譜的截止帶中央便出現(xiàn)一個非常窄的透射峰。依靠這個原理作者制作的共振濾波器具有非常窄的帶寬，且濾波邊緣截止帶寬也非常大。通過改變有源區(qū)域的外光照射強度，可以進(jìn)一步改變溫度，進(jìn)而改變共振濾波的位置。
    Arizona大學(xué)的研究者，對特定的長距離光傳輸網(wǎng)絡(luò)，利用Monte Carlo算法評估了最大可獲得的信息速率。評估過程分兩步，首先利用“瞬子方法”近似獲得傳輸脈沖的能量概率分布函數(shù)，之后再由獲得的概率分布通過Arnold－Pfitser算法獲得網(wǎng)絡(luò)可傳輸?shù)淖畲笮畔⑺俾�。通過作者的分析，網(wǎng)絡(luò)最大信息速率與傳輸距離（或鏈路數(shù)量，每鏈路長度50km）和噪聲強度相關(guān)。如強度噪聲約8dB，鏈路數(shù)為200時，作者計算得到網(wǎng)絡(luò)最大可獲得的信息速率為0.937bits/channel左右。大的鏈路數(shù)量和大的噪聲強度都會降低系統(tǒng)可獲得的信息速率。
4．OCDMA：
    對OCDMA，在保證性能的同時降低系統(tǒng)成本和復(fù)雜性是近期研究的焦點。本期加拿大的研究者認(rèn)為使用光纖光柵（FBG）實現(xiàn)光譜幅度光碼分多址(SAC-OCDMA)編解碼是降低成本最簡單高效的方法。通過文獻(xiàn)閱讀，作者指出對SAC-OCDMA，可以通過使用最小互相關(guān)碼、使用FBG發(fā)射、最小化防護(hù)頻帶三個途徑來提高系統(tǒng)容量并降低成本。作者贊同這些結(jié)論，并圍繞這三點來對SAC-OCDMA系統(tǒng)做改進(jìn)研究。在碼選取上，作者采用了互相關(guān)恒定的循環(huán)碼，在FBG使用上作者通過變跡設(shè)計，優(yōu)化光柵啁啾面形來最小化誤碼率。接著通過分析，作者指出對SAC-OCDMA，多址干擾(MAI)不是影響系統(tǒng)性能的核心因素，而影響系統(tǒng)性能的首要因素是相干拍頻噪聲，它是最大強度和相位噪聲的起源。最后作者暗示他們未來的研究將致力于提高用戶數(shù)量，以便和PON應(yīng)用兼容，并將面向使用商用化元件來組網(wǎng)開展實驗。
二、無源器件：
1．光纖光纜：
    在光纖制作過程里，有兩種途徑可以降低光纖的瑞利散射損耗，其一是通過對光纖進(jìn)行熱處理以降低微觀不均勻性，其二是改變芯層和包層的化學(xué)成分。顯然通過熱處理更為簡單有效，此外玻璃光纖的偽溫度（fictive temperature）特性Tf還會影響到光纖的密度和機械強度。本期法國的研究者通過傅里葉紅外光譜分析（FTIR）來測定Tf，以便對光纖制作提供參考。通過測試作者指出，對多模光纖，當(dāng)沒有退火時，由于快速冷卻，會讓Tf值比通常高出200°C左右。作者也證明Ge濃度高的區(qū)域Tf也較大。
    光纖拉錐是制作許多光纖器件的關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)，而拉錐得到漸變光纖的形狀會直接影響光纖的光學(xué)性能。通常認(rèn)為對光纖拉錐影響較大的工藝因素有溫度、材料特性和拉伸條件。Sydney大學(xué)的研究者通過對拉錐工藝的研究，指出這其中對漸變光纖面形影響最大的因素是溫度。并證明只要讓外加形變率做到位置無關(guān)，那么漸變光纖面形將獨立于其它工藝參數(shù)，只和受熱溫度分布相關(guān)。因此，要產(chǎn)生一個均勻的拉錐，必須要求受熱均勻。當(dāng)然靠外加不同的熱場分布，也可以獲得各種不同的拉錐面形分布。
    對光子晶體光纖: Corning, Inc.的研究者將通常階躍折射率光纖的概念引入對孔洞光子晶體光纖的研究中，如引入等效包層、芯層折射率、等效V參量的概念，使得對孔洞光纖的分析變得更加簡單； 北京郵電大學(xué)的研究者通過對中心孔洞尺寸的調(diào)節(jié)，可以改變光子晶體光纖單偏振的位置，最終獲得了單偏振單模的孔洞光纖設(shè)計。
2．集成器件：
    利用多模干涉（MMI）波導(dǎo)不僅可以制作功分器、耦合器，還能制作粗波分復(fù)用器，但后者通常需要較大的干涉區(qū)長度。本期韓國Hanyang大學(xué)的研究者發(fā)現(xiàn)了一種通常自映像理論沒有提到的“外來自映像現(xiàn)象”，利用這種現(xiàn)象制作了1310nm和1550nm的波分復(fù)用器，使用氧化硅多模波導(dǎo)寬度18μm，長度3670μm。實現(xiàn)解復(fù)用時，對兩個波長損耗分別為0.4dB和0.45dB，串?dāng)_分別為16.9dB和19.7dB。
    此外，（1）荷蘭的研究者對平面波導(dǎo)提供了改進(jìn)設(shè)計方法，使得利用平面波導(dǎo)制作的器件對工藝誤差的容忍性增強；（2）西班牙的研究者設(shè)計了狹縫硅波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，在狹縫間是填充硅納米點的氧化硅，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化，可使波導(dǎo)具有非常高的非線性效應(yīng)，適合非線性相關(guān)應(yīng)用；（3）比利時的研究者基于硅納米波導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計了尺寸僅有280×150μm的刻蝕衍射光柵波分復(fù)用器，插損7.5dB，使用20nm波長間隔時串?dāng)_小于-30dB。這樣的器件由于是在一層亞微米厚度的硅層上刻蝕波導(dǎo)和光柵的，因此直接利用CMOS工藝即可；（4）棱鏡耦合儀是測定薄膜折射率和厚度等光學(xué)參數(shù)的重要儀器。但對很薄的薄膜，由于不支持導(dǎo)�；蛑С謱�(dǎo)模很少時，是無法用該儀器精確測量的。本期香港城市大學(xué)的研究者通過在這樣薄膜上外加匹配液的方式，增加等效傳播常數(shù)數(shù)量，獲得了精確的光學(xué)常數(shù)測定。