在亞太地區(qū)，以光電子為主題的三大學(xué)術(shù)研討會有日本OECC，中國APOC以及韓國的EOCC。繼去年APOC2002在上海召開以后，本月中旬在上海國際貴都大酒店舉行了OECC2003。雖然收到“非典”的影響，會期一再推遲，但是會議論文的水平并未因此而受到影響。來自日本、韓國、澳大利亞、新加坡、馬來西亞、印度、歐美和港臺地區(qū)、以及國內(nèi)各大專院校、科研機構(gòu)及光通信和光電子產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)共二十三個國家和地區(qū)近400名海內(nèi)外代表參加了會議。借此會議，我們對亞太地區(qū)光電子行業(yè)當(dāng)前發(fā)展也有了一些宏觀認(rèn)識。
    本屆會議共邀請國內(nèi)外著名專家學(xué)者作大會報告、特邀報告和輔導(dǎo)報告75篇、口頭報告244篇和張貼報告117篇。會議按照議題分為六個分會場。
              

        
                圖 1  OECC2003論文分布以及各個專題論文分布
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1.第一個專題：關(guān)于光纖、光纜和光學(xué)測量，。
這一專題與會者討論較多的是光子晶體和摻雜光纖材料，其中光子晶體相關(guān)報告有十多篇，日本研究小組介紹了光子晶體的發(fā)展以及應(yīng)用。隨著光子晶體種類多樣化，將光子晶體光纖分為常規(guī)光子晶體光纖（PCF）、光子帶隙PCF和多小孔PCF。不同結(jié)構(gòu)的PCF將會應(yīng)用在光纖色散、光衰減以及無損耗彎曲等方面（如圖1，2）。
        
      圖 2  各種結(jié)構(gòu)的光子晶體光纖（左），色散平坦PCF（右）
        
          圖 3 光子晶體光纖衰減器（左），以及保偏光子晶體（右）
    在光電子材料的研究方面，多為光纖或者光波導(dǎo)放大器的摻雜材料，例如：韓國報道的鑭系光纖材料用于制作寬帶光放大器，上海光機所的離子交換制備鉺鐿共摻光波導(dǎo)材料用于制作光波導(dǎo)放大器等等。隨著光纖系統(tǒng)可用帶寬延伸至整個頻段范圍，相應(yīng)波段的光放大器的研究也逐步興起。
2.第二個專題是無源光器件和模塊
    這一專題與會者討論較多的是基于光纖光柵的光子器件、基于MEMS技術(shù)的器件、基于波導(dǎo)技術(shù)的器件、光衰減器和增益平坦濾波器等。由于光纖光柵良好的濾波特性和緊湊結(jié)構(gòu)，人們?nèi)耘f在挖掘光纖光柵應(yīng)用潛力。日本不斷改進(jìn)基于啁啾光纖光柵的色散補償方案，此次報道了通過兩個懸臂梁應(yīng)力調(diào)諧機構(gòu)的配合，實現(xiàn)了中心波長不漂移的色散斜率補償器；Lightwave2020的J.J.Pan報道了基于取樣光柵的多信道色散斜率補償器。
    
  圖 4 日本基于啁啾光纖光柵的色散斜率補償方案（左），Lightwave基于取樣光纖光柵的多信道色散斜率補償方案（右）
    MEMS技術(shù)是實現(xiàn)光電集成的一項關(guān)鍵技術(shù)，此次會議相關(guān)報道有：吉林大學(xué)的低電壓MEMS光開關(guān)；天津大學(xué)的Torsion-Mirror激勵器，可應(yīng)用于光開關(guān)和光衰減器上，南洋技術(shù)大學(xué)的基于MEMS技術(shù)的可配置OADM。
    
      圖 5  Torsion－Mirror激勵器（左），基于MEMS技術(shù)的可配置OADM（右）
    波導(dǎo)技術(shù)是光電集成的另一項技術(shù)，復(fù)旦大學(xué)報道了采用sol-gel技術(shù)制備功能/非功能材料混合的波導(dǎo)材料；浙江大學(xué)報道了非對稱Y分叉全反射光開關(guān)；日本國立Yakohama大學(xué)報道了基于垂直耦合微腔諧振環(huán)的光學(xué)器件，通過波導(dǎo)熱光效應(yīng)實現(xiàn)調(diào)諧范圍達(dá)9.4nm的可調(diào)諧濾波器（調(diào)諧速度為0.32nm/5ms；日本W(wǎng)aseda大學(xué)報道了在多模光波導(dǎo)上通過模式轉(zhuǎn)換實現(xiàn)光濾波。
       
    圖 6  垂直耦合微腔諧振環(huán)在光濾波器、光分波器等方面的應(yīng)用
    此外，對傳統(tǒng)光器件也有新技術(shù)突破，F(xiàn)ujikura公司報道了由五根光纖熔錐拉制成的1×4星型耦合器；J.J.Pan等報道了小型低插損衰減范圍達(dá)50dB的液晶光衰減器，可以用于S-band,C-band以及L-band，其溫度不穩(wěn)定特性通過開環(huán)電子監(jiān)控和調(diào)整得到控制；日本光子實驗室報道12.5Ghz信道間隔的波導(dǎo)光梳狀濾波器等等。
      
圖 7 熔錐拉制的1×4星型耦合器（左），液晶衰減器的溫度穩(wěn)定控制方案（右）
3.第三個專題是有源器件和模塊
    這一專題主要集中在多信道波長轉(zhuǎn)換器、寬帶光源以及光纖激光器等等。多信道波長轉(zhuǎn)換器(MWC)主要解決了多信道廣播以及透明波長轉(zhuǎn)換的問題，與單信道波長轉(zhuǎn)換器(SWC)類似，MWC也利用XGM或者FWM等非線性效應(yīng)來實現(xiàn)多個波長轉(zhuǎn)換。
◆香港中文大學(xué)將10Gbps信號與反向傳播的6個CW光源同時輸入10G電吸收調(diào)制器中，利用XAM效應(yīng)實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換到6個波長上，見圖7（a）
◆韓國電信研究所將2.5Gbps信號承載到泵浦光，與40路CW激光源同時進(jìn)入半導(dǎo)體光放大器，利用SOA的XGM效應(yīng)將信號轉(zhuǎn)換到40路CW光源上，見圖7（b）
    

         (a)                          (b)
                         圖 8 多個信道的波長轉(zhuǎn)換器
    在寬帶光源方面，圍繞Raman放大器特性研究以及EDFA寬帶光纖放大器的研制。
◆南洋理工大學(xué)采用遺傳算法研究了傳輸線路特性對于Raman放大器的影響
◆韓國國立光州大學(xué)研究設(shè)計Raman放大器的算法
◆北京大學(xué)研究了影響Raman放大器增益相關(guān)功率波動的因素
◆Sprint公司研究了分離Raman放大器中兩級泵浦光的能量優(yōu)化
◆日本Sumitomo Electric Industries研究了高非線性光纖中的波長相關(guān)瞬態(tài)現(xiàn)象
在EDFA方面，也有許多新的進(jìn)展：
◆澳大利亞Melbourne報道了利用6端口光環(huán)行器和EDF組成的雙向放大EDFA，可以用于光纖系統(tǒng)的雙向改造
◆Fujitsu公司報道了統(tǒng)一節(jié)點多個EDFA情況時，主從EDFA模式簡化管理的方式
◆Lightwave2020公司報道無制冷、城域網(wǎng)EDFA的快速瞬態(tài)控制方案，以及FBG和C波段種子源組成的低損耗、高效率L波段EDFA
◆朝鮮信息通信部報道了采用混合級連摻銻和摻鉺光纖，改善EDFA的溫度穩(wěn)定特性
　　　　
                            圖 9 雙向放大EDFA的示意圖
    光纖激光器方面，其結(jié)構(gòu)越來越豐富，研究人員充分利用我們已知的多種光電器件，如光纖環(huán)形鏡、FP激光管、FP濾波器以及光纖光柵等等。此外，上海光機所報道了雙包層光纖激光器，其輸出功率打到10W，是目前國內(nèi)有實驗報道的最大輸出功率。
◆香港中文大學(xué)將光纖環(huán)行鏡、啁啾光纖光柵、延時線和SOA組成線性腔，通過調(diào)節(jié)延時線的時延特性，使得激光器輸出波長不同，其消光比達(dá)到16.4dB，見圖10（a）；
◆南洋理工大學(xué)在Sagnac干涉儀可調(diào)諧環(huán)形激光結(jié)構(gòu)中引入全保偏光纖環(huán)形鏡（APM-FRM），通過調(diào)整APM-FRM的偏振控制器，就可以實現(xiàn)激光器不同波長的輸出，見圖10（b）；
◆臺灣國立交通大學(xué)FP-LD外腔注入、環(huán)形的雙波長激光器，可用于測量等；
◆香港理工大學(xué)和南洋大學(xué)研究FP濾波器和通帶濾波器組成的環(huán)形腔光纖激光器，調(diào)節(jié)FP濾波器，可以輸出不同波長；
     
                             (a)
     
                             (b)
                  圖 10 波長可調(diào)諧的光纖激光器
其他技術(shù)涉及到高速全光網(wǎng)絡(luò)的整形、再生等應(yīng)用，有
◆香港中文大學(xué)具有振幅均衡和脈沖整形功能的全光波長轉(zhuǎn)換；
◆北方交通大學(xué)采用長周期光纖光柵制備的電光Polymer調(diào)制器；
◆香港中文大學(xué)在色散位移光纖中利用交叉相位調(diào)制效應(yīng)實現(xiàn)非線性脈沖的壓縮和重整；
◆香港理工大學(xué)實現(xiàn)了多波長注入鎖定LD實現(xiàn)全光NOR門柵；
  4.第四個專題為光網(wǎng)絡(luò)傳輸
    這一專題主要涉及光纖傳輸系統(tǒng)以及器件在系統(tǒng)中的影響，會議上有報道的系統(tǒng)有：
◆清華大學(xué)在240km跨度上采用MZ外調(diào)制、載波抑制RZ碼傳輸10bps信號
◆韓國三星電子在負(fù)色散光纖（＋4ps/nm.km）系統(tǒng)上，使用10Gbps直接調(diào)制激光器，其傳輸距離達(dá)到320km
◆日本 Sumitomo Electric Industries在非零色散光纖上實現(xiàn)40Gbps傳輸系統(tǒng)
◆韓國先進(jìn)科學(xué)技術(shù)大學(xué)報道了信號速率為2.5Gbps、信道間隔為5GHz的480km單模光纖WDM傳輸系統(tǒng)
◆日本Fujitsu實驗室報道了43Gbps×54信道的2.16Tbps傳輸系統(tǒng)，信道間隔為75GHz，碼型為NRZ碼也有一些新興技術(shù)：
◆香港城市大學(xué)報道了基于混沌的安全通信系統(tǒng)，其中應(yīng)用光纖光柵激光器做為混沌源和解混沌裝置；
◆澳大利亞The University of Melbourne利用相移光纖光柵產(chǎn)生無源光時鐘信號
◆丹麥技術(shù)大學(xué)報道了通過高非線性光子晶體光纖，實現(xiàn)80Gbps光取樣
5.第五個專題是光網(wǎng)絡(luò)和管理
    本專題中，光分組交換網(wǎng)是個熱點，但是不同地區(qū)這方面的研究重點不同，中國主要幾種在ASON方面的研究，特別是電信傳輸研究所對于中國ASON網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的描述，給出了近些年中國ASON網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的軌跡；韓國多為EPON網(wǎng)絡(luò)方面的報道；日本多為基于波長標(biāo)記交換的光分組交換。
6.第六個專題是光纖傳感以及生物光學(xué)領(lǐng)域
    近期由于光纖通信行業(yè)的低彌，光纖傳感研究越來越多，而采用光纖光柵技術(shù)成為光纖傳感的主要研究技術(shù)。充分利用了光纖光柵對應(yīng)力、溫度敏感的特性，光纖光柵傳感系統(tǒng)可以用于物件微裂、物體應(yīng)變、分布式傳感以及溫度傳感等方面。其中值得注意的是重慶大學(xué)研究小組將光纖FP腔同光纖光柵相結(jié)合起來作為光纖探測頭，并在此方面做了多種方案研究。J. J. Pan也報道了一種利用多個光纖光柵做分布式傳感的系統(tǒng)，充分利用了時分復(fù)用和波分復(fù)用技術(shù)，提高了光纖光柵傳感系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。在信號解調(diào)方面，上海光機所報道了線性三角光纖光柵，南開大學(xué)則利用長周期光纖光柵透射邊帶具有良好線性作為信號解調(diào)裝置。其他還有一些關(guān)于生物光學(xué)、液晶顯示、生物芯片等方面報道。
國內(nèi)光電子行業(yè)的科研形勢
    從這次OECC國際會議，可以比較一下國內(nèi)光電子行業(yè)同國外光電子行業(yè)之間的異同。
　　首先，日本和韓國在集成光電子上有突出的優(yōu)勢，特別是光波導(dǎo)以及MEMS技術(shù)的應(yīng)用和實用技術(shù)的研究。在國內(nèi)，浙江大學(xué)光波導(dǎo)方面開展了許多研究課題，吉林大學(xué)和天津大學(xué)也有一些MEMS研究報道，復(fù)旦大學(xué)采用sol-gel技術(shù)制作光波導(dǎo)等等。這些研究大多數(shù)處于波導(dǎo)材料和技術(shù)方面的基礎(chǔ)研究，如何進(jìn)一步將這些材料應(yīng)用到器件上還有待深入研究。
其次，對于傳輸介質(zhì)研究，日韓多注重光子晶體這種新型材料，并將其應(yīng)用于實際器件，如光衰減器，保偏材料等。國內(nèi)此次會議沒有光子晶體方面的報道，可見國內(nèi)對于光子晶體的研究還處于開始介入的階段，研究成果較少。
　　第三，無論是無源器件，還是有源器件，國內(nèi)在器件研究思路上還不夠廣。香港、臺灣和新加坡等地區(qū)的科研單位已經(jīng)將研究瞄準(zhǔn)高速光網(wǎng)絡(luò)中必須的一些器件單元，如多波長轉(zhuǎn)換器、光時鐘發(fā)生器等等，國內(nèi)科研仍舊局限在光纖激光器和簡單無源器件范圍內(nèi)，創(chuàng)新意識還不夠強。
當(dāng)然這次國際會議讓我們瞥見了亞太地區(qū)光電子行業(yè)的一角，因而不能說明什么重要問題，但是簡單對比讓國內(nèi)的同行更能清楚看到差距和優(yōu)勢，更發(fā)展中國光電子產(chǎn)業(yè)的急迫感和精神動力。