光纖在線特邀編輯：邵宇豐 王煉棟
12/7/2015，2015年11月出版的JLT主要刊登了以下一些方向的文章，包括：光網(wǎng)絡(luò)及其子系統(tǒng)、無源和有源光子器件、光傳輸、光調(diào)制與光信號(hào)處理、光纖技術(shù)，筆者將逐一評(píng)析。

光網(wǎng)絡(luò)及其子系統(tǒng)

    來自瑞典查爾默斯理工大學(xué)信號(hào)與系統(tǒng)系的科研人員對(duì)彈性光網(wǎng)絡(luò)中的路由、調(diào)制格式和頻譜分配問題進(jìn)行了研究。在彈性光網(wǎng)絡(luò)中，為了有效地利用光纖的帶寬，科研人員以奈奎斯特波分復(fù)用或光學(xué)正交頻分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)，用一種靈活的方式將整個(gè)帶寬分割成數(shù)百個(gè)甚至數(shù)千個(gè)子載波。除了考慮放大的自發(fā)輻射噪聲以外，他們還通過利用一種分析模型計(jì)算來自同一光纖中其他連接傳播的非線性干擾，以確定每個(gè)連接的非線性損傷�？蒲腥藛T的工作目標(biāo)是使用盡可能少的帶寬（也就是在網(wǎng)絡(luò)上使用的子載波的數(shù)量），來同時(shí)滿足所有網(wǎng)絡(luò)連接對(duì)流量和傳輸質(zhì)量的要求。為此，他們提出了一種新型整數(shù)線性規(guī)劃公式和低復(fù)雜度啟發(fā)式算法。仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明了這種方法的有效性。與普遍使用的標(biāo)準(zhǔn)傳輸方法相比，科研人員提出的這種方法可以將使用的帶寬減少多達(dá)31％。

    當(dāng)前，在路由器和數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的交換結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，每比特?cái)?shù)據(jù)交換的能源消耗已經(jīng)迅速成為一個(gè)首要的制約因素。因此，人們現(xiàn)在開始將目光轉(zhuǎn)向光學(xué)器件，以尋求更好的解決辦法。如果交換結(jié)構(gòu)可以采用光學(xué)器件來實(shí)現(xiàn)，那么就不再需要許多電/光（E/O）和光/電（O/E）轉(zhuǎn)換器件，就可以節(jié)省大量的電能。在這方面，陣列波導(dǎo)光柵路由器（AWGR）提供了最有希望的解決方案。但是陣列波導(dǎo)光柵路由器（AWGR）有一個(gè)根本的局限性：可擴(kuò)展性差。目前一個(gè)陣列波導(dǎo)光柵路由器（AWGR）的實(shí)際端口數(shù)量一般是小于50，而對(duì)于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)而言，可能需要1000臺(tái)或更多交換機(jī)進(jìn)行互連。來自中國香港科技大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程系的研究人員，提出了一種基于陣列波導(dǎo)光柵路由器（AWGR）的新型交換體系結(jié)構(gòu)，不需要使用波長轉(zhuǎn)換器，就可以將交換容量大小從N提高到N2，其中N是陣列波導(dǎo)光柵路由器（AWGR）中的波長數(shù)量。新型交換結(jié)構(gòu)中每個(gè)端口最多可同時(shí)進(jìn)行N個(gè)波長的傳輸，這使得交換的總?cè)萘拷咏�（N3×一個(gè)波長信道的帶寬）。研究人員對(duì)此交換結(jié)構(gòu)的性能做了詳細(xì)的分析。

    來自英國愛丁堡大學(xué)Li-Fi研究與開發(fā)中心的科研人員，對(duì)一種將可見光無線寬帶（Li-Fi）與射頻（RF）無線寬帶（Wi-Fi）相結(jié)合的混合網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了研究。在室內(nèi)環(huán)境中安裝一個(gè)利用可見光頻段的超小型Li-Fi attocell網(wǎng)絡(luò)，可以使無線數(shù)據(jù)的吞吐量得到顯著增加，而且同時(shí)為房間提供照明。重要的是，Li-Fi和Wi-Fi之間不會(huì)相互干擾。一個(gè)Li-Fi attocell網(wǎng)絡(luò)覆蓋的面積明顯要小于一個(gè)Wi-Fi接入點(diǎn)（AP）所覆蓋的范圍。這意味著，即使一個(gè)慢速移動(dòng)的用戶，也可能在Li-Fi attocell網(wǎng)絡(luò)之間發(fā)生大量切換，這會(huì)影響到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量。利用動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡（LB）可以緩解這個(gè)問題，使得準(zhǔn)靜態(tài)用戶由Li-Fi attocell網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)，而移動(dòng)用戶由Wi-Fi接入點(diǎn)（AP）提供服務(wù)。然而，由于用戶移動(dòng)的不確定性，可能會(huì)引起本地網(wǎng)絡(luò)過載，這種情況的發(fā)生使得切換無法進(jìn)行，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)吞吐量大幅下降�？蒲腥藛T研究了在Li-Fi / Wi-Fi混合網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)載平衡（LB）問題，并考慮到了用戶的移動(dòng)性和切換信令的開銷。此外，他們提出了動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡（LB）方案，其中的效用函數(shù)考慮了系統(tǒng)的吞吐量和公平性。為了更好地達(dá)到負(fù)載平衡的切換效果，科研人員對(duì)不同接入點(diǎn)（AP）的服務(wù)區(qū)范圍進(jìn)行了研究，并且采用所提出的動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡（LB）方案對(duì)每個(gè)接入點(diǎn)（AP）的數(shù)據(jù)吞吐量進(jìn)行了分析。

圖1 系統(tǒng)模型

無源和有源光子器件

在空間光通信系統(tǒng)中，放大子系統(tǒng)中摻鉺光纖放大器（EDFA）的性能會(huì)因受空間輻射作用的影響而惡化，此時(shí)摻鉺光纖放大器（EDFA）不是工作在它的最佳狀態(tài)下，因?yàn)檫@種最佳狀態(tài)往往是為地面環(huán)境而設(shè)計(jì)的。為了解決這個(gè)問題，來自中國南京大學(xué)光通信工程研究中心和美國俄亥俄州立大學(xué)哥倫布分校國家科學(xué)與工程研究中心的科研人員，對(duì)在輻射條件下?lián)姐s光纖放大器（EDFA）的基本特征進(jìn)行了研究。在模擬試驗(yàn)中，他們發(fā)現(xiàn)摻鉺光纖放大器（EDFA）的增益和摻鉺光纖的最佳長度隨著輻射劑量的增大而一同減小。為了能夠動(dòng)態(tài)地適應(yīng)輻射劑量的變化，科研人員建立了一套新型自適應(yīng)系統(tǒng)，可以在輻射劑量達(dá)到5000戈瑞時(shí)使摻鉺光纖放大器（EDFA）獲得7 dB的增益改善；這對(duì)于空間光通信系統(tǒng)的實(shí)際設(shè)計(jì)是非常有幫助的。

圖2 自適應(yīng)系統(tǒng)原理圖
    來自西班牙馬德里卡洛斯三世大學(xué)電子技術(shù)系、德國Vertilas股份有限公司和德國達(dá)姆施塔特工業(yè)大學(xué)的科研人員介紹了他們所進(jìn)行的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究，是關(guān)于在增益轉(zhuǎn)換（GS）管理下運(yùn)行的垂直共振腔表面發(fā)射激光器（VCSEL）的偏振特性，以及所得到的光頻梳信號(hào)的特性。實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)觀察到兩種偏振模式都會(huì)在垂直共振腔表面發(fā)射激光器（VCSEL）連續(xù)波發(fā)射光譜中呈現(xiàn)，各自產(chǎn)生單獨(dú)的光頻梳（OFC）�？蒲腥藛T對(duì)這些光頻梳（OFC）是如何分別與主偏振模式及正交偏振模式關(guān)聯(lián)的情況進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其變化取決于垂直共振腔表面發(fā)射激光器（VCSEL）的輸入?yún)��?shù)（偏置電流、射頻功率和頻率）。他們還對(duì)工作在最佳運(yùn)行點(diǎn)的光頻梳（OFC）之間的相關(guān)性進(jìn)行了評(píng)估。這些研究的結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的兩個(gè)正交極化光頻梳相互之間存在著很高的相關(guān)性，從而產(chǎn)生了更寬的整體光梳。因此，科研人員評(píng)估了基于垂直共振腔表面發(fā)射激光器（VCSEL）的雙極化光頻梳（OFC）發(fā)生器的可行性，這些發(fā)生器具有高度相關(guān)性，其重復(fù)頻率率達(dá)到幾千兆赫茲，它們之間的距離是連續(xù)可調(diào)的，它們運(yùn)行在一個(gè)緊湊、節(jié)能且高效的系統(tǒng)中，例如可以應(yīng)用到超快激光動(dòng)力學(xué)研究中、或是偏振復(fù)用光通信中。

    來自日本京都工藝?yán)w維大學(xué)科學(xué)技術(shù)研究生院電子系和電氣與電子工程學(xué)院的研究人員，介紹了一種帶有非對(duì)稱分布式布拉格反射鏡（DBR）的波長可調(diào)塑料激光器。該裝置由一對(duì)長周期波導(dǎo)光柵和一個(gè)摻雜有機(jī)染料的聚合有源波導(dǎo)所組成。由于在這兩個(gè)分布式布拉格反射鏡（DBR）之間存在光柵周期差，因此激光波長可以依照反射波長之間諧振的游標(biāo)效應(yīng)來進(jìn)行調(diào)諧。按照這個(gè)原理運(yùn)行的塑料激光器有望成為一種簡潔緊湊且可調(diào)諧范圍廣泛的光源，因?yàn)樵谝粋�(gè)有機(jī)發(fā)光材料的寬發(fā)射波段內(nèi)，大的波長偏移預(yù)期在有效折射率內(nèi)帶來的變化很小。

    目前，骨干網(wǎng)正朝著彈性光網(wǎng)絡(luò)（EON）的架構(gòu)演進(jìn)，以便能更靈活、更高效地利用頻譜資源。新出現(xiàn)的可分割帶寬可調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)器（SBVT）能夠支持同時(shí)產(chǎn)生多路光載波，這也保證了彈性光網(wǎng)絡(luò)（EON）所具有的靈活性。這些光載波既可以分別作為不同的獨(dú)立信道使用，也可以合并成一個(gè)單一的高速率超級(jí)信道�？煞指顜�寬可調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)器（SBVT）通常使用專用的激光器產(chǎn)生每個(gè)載波，即為多激光器-可分割帶寬可調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)器（ML-SBVT）。還有另外一種形式，使用一個(gè)激光器作為多波長激光源，可以用來生成多個(gè)載波，即為多波長-可分割帶寬可調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)器（MW-SBVT）。多波長-可分割帶寬可調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)器（MW-SBVT）改善了超級(jí)信道的頻譜效率，因?yàn)樗�能夠減少組成超級(jí)信道的子載波之間的載波間干擾，從而有可能減小子載波間的保護(hù)帶寬。而使用多激光器-可分割帶寬可調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)器（ML-SBVT）時(shí)，每個(gè)子載波受制于相關(guān)激光器的不穩(wěn)定性，導(dǎo)致載波間干擾產(chǎn)生的影響可能很大，因此需要更大的保護(hù)帶寬。另一方面，使用多波長-可分割帶寬可調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)器（MW-SBVT）時(shí)，因?yàn)樽虞d波之間的間隔被限制在一個(gè)特定的范圍值內(nèi)，所以導(dǎo)致對(duì)路由和頻譜分配（RSA）會(huì)有特定的限制條件；要顧及到轉(zhuǎn)發(fā)器帶來的限制，可以將轉(zhuǎn)發(fā)器集成進(jìn)路由和頻譜分配（RSA）中統(tǒng)一考慮。因此，來自意大利比薩圣安娜高等學(xué)校和西班牙巴塞羅那自治大學(xué)的研究人員提出了一種動(dòng)態(tài)的路由、頻譜和轉(zhuǎn)發(fā)器分配（RSTA）方案，可同時(shí)支持多激光器-可分割帶寬可調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)器（ML-SBVT）和多波長-可分割帶寬可調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)器（MW-SBVT），旨在結(jié)合兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。模擬結(jié)果表明，這種路由、頻譜和轉(zhuǎn)發(fā)器分配（RSTA）方案在降低阻塞率方面要好于傳統(tǒng)的路由和頻譜分配（RSA）方案。而且，模擬的結(jié)果還表明，聯(lián)合使用這兩種可分割帶寬可調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)器（SBVT）技術(shù)獲得的好處，明顯多于只使用任何一種可分割帶寬可調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)器（SBVT）技術(shù)。

光傳輸
    來自中國湖南大學(xué)物理與微電子科學(xué)學(xué)院微納光電器件及應(yīng)用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和華僑大學(xué)廈門校區(qū)電子科學(xué)與技術(shù)系的科研人員，使用兩個(gè)現(xiàn)場可編程門陣列、高分辨率的數(shù)-模轉(zhuǎn)換器（DAC）和模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），實(shí)現(xiàn)了采用高階正交幅度調(diào)制（QAM）編碼的實(shí)時(shí)正交頻分復(fù)用（OFDM）收發(fā)機(jī)。他們介紹了一些實(shí)時(shí)直接檢測光正交頻分復(fù)用（DDO-OFDM）系統(tǒng)的關(guān)鍵數(shù)字信號(hào)處理（DSP）算法，并進(jìn)行了詳細(xì)說明。為了提高模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）的有效比特?cái)?shù)量以及減少量化噪聲，數(shù)-模轉(zhuǎn)換器（DAC）工作的采樣速率為5 GS/s，過采樣因子為2。同時(shí)，科研人員通過數(shù)值模擬對(duì)發(fā)射機(jī)的最佳數(shù)字削波率進(jìn)行了研究，以優(yōu)化實(shí)時(shí)發(fā)射機(jī)的性能。研究結(jié)果表明，經(jīng)過10公里的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖（SSMF）傳輸后，實(shí)時(shí)測量到的誤碼率低于硬判決前向糾錯(cuò)門限值（3.8×10-3）。為了進(jìn)行對(duì)比，他們還使用離線數(shù)字信號(hào)處理（DSP）方法分析了離線誤碼率性能。結(jié)果顯示，離線與實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理之間的性能差別小到可以忽略不計(jì)。這些研究人員聲稱，這是當(dāng)前在實(shí)時(shí)光正交頻分復(fù)用（OFDM）系統(tǒng)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的最高階調(diào)制格式[1024-正交幅度調(diào)制（QAM）]。

圖3 基于數(shù)字信號(hào)處理（DSP）算法的
實(shí)時(shí)直接檢測光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置圖
光調(diào)制與光信號(hào)處理

     在模分復(fù)用系統(tǒng)中，減少群時(shí)延（GD）傳播對(duì)于降低信號(hào)處理的復(fù)雜度是十分重要的。為減小端至端的群時(shí)延（GD）傳播，一般會(huì)采用強(qiáng)模式耦合和群時(shí)延（GD）補(bǔ)償（按群時(shí)延次序反向連接不同光纖）這兩種方法。來自美國斯坦福大學(xué)電氣工程系愛德華.L.金茲頓實(shí)驗(yàn)室和萊迪思半導(dǎo)體有限公司的科研人員，對(duì)模分復(fù)用系統(tǒng)中的群時(shí)延補(bǔ)償情況進(jìn)行了研究，包含模式耦合和群時(shí)延補(bǔ)償。通過在廣義斯托克斯空間中使用傳播模型，科研人員利用耦合微分方程描述群時(shí)延方差的演變；他們對(duì)這些方程進(jìn)行整合，用以評(píng)估群時(shí)延補(bǔ)償系統(tǒng)中的群時(shí)延方差，其中補(bǔ)償系統(tǒng)可以具有不同的模式耦合長度和群時(shí)延補(bǔ)償長度。當(dāng)模式耦合長度比群時(shí)延補(bǔ)償長度長很多時(shí)，群時(shí)延補(bǔ)償起主要作用，得到一個(gè)小的群時(shí)延方差；與此對(duì)應(yīng)，當(dāng)模式耦合長度比群時(shí)延補(bǔ)償長度短很多時(shí)，群時(shí)延補(bǔ)償就失效了，但強(qiáng)模式耦合起主要作用，同樣得到一個(gè)小的群時(shí)延方差。當(dāng)模式耦合長度與群時(shí)延補(bǔ)償長度相當(dāng)時(shí)，系統(tǒng)得到群時(shí)延方差最大。

     來自波蘭華沙工業(yè)大學(xué)電信研究所和德國萊比錫電信學(xué)院的科研人員介紹了一種理論模型，這是一種采用高級(jí)調(diào)制方式的傳輸模型，調(diào)制方式包括脈沖幅度調(diào)制（PAM）、無載波幅度相位調(diào)制（CAP）和離散多音頻調(diào)制（DMT），用在采用白色磷光發(fā)光二極管的可見光通信（VLC）鏈路上。這種模型適用于在強(qiáng)度調(diào)制直接檢測的可見光通信（VLC）信道中進(jìn)行高級(jí)調(diào)制傳輸，其主要作用有：進(jìn)行無載波幅度相位調(diào)制（CAP），在脈沖幅度調(diào)制（PAM）和無載波幅度相位調(diào)制（CAP）中對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行頻譜整形，對(duì)無載波幅度相位調(diào)制（CAP）中的峰值因子進(jìn)行分析計(jì)算，對(duì)離散多音頻調(diào)制（DMT）中因不充分循環(huán)前綴引起的符號(hào)間和跨載波干擾進(jìn)行分析。在此模型的基礎(chǔ)上，科研人員從高頻譜效率調(diào)制方式方面，對(duì)接收機(jī)端藍(lán)色濾波的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，藍(lán)色濾波對(duì)上述所有被研究的調(diào)制方式在性能方面都存在邊際效應(yīng)，而帶有判決反饋均衡器的脈沖幅度調(diào)制（PAM）方式表現(xiàn)出的性能最佳。不進(jìn)行藍(lán)色濾波，可以達(dá)到稍高一些的數(shù)據(jù)傳輸速率，但信號(hào)處理的開銷會(huì)增大。

    來自美國佛羅里達(dá)國際大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)工程系和內(nèi)華達(dá)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系的科研人員做了一項(xiàng)研究，目的是在可見光通信（VLC）系統(tǒng)中，同時(shí)利用到達(dá)角（AOA）信息和接收信號(hào)強(qiáng)度（RSS）信息來進(jìn)行三維定位。研究表明，基于到達(dá)角（AOA）的定位方法允許接收機(jī)利用發(fā)光二極管（LED）的方向性，通過最小二乘估計(jì)來對(duì)自己進(jìn)行定位。接著，進(jìn)一步的研究證明，再加入對(duì)接收信號(hào)強(qiáng)度（RSS）信息的考慮后，利用加權(quán)最小二乘解，基于到達(dá)角（AOA）定位法的定位精度可獲得進(jìn)一步提高。另一方面，若在估計(jì)中加入對(duì)發(fā)光二極管（LED）輻射模式的考慮，則基于接收信號(hào)強(qiáng)度（RSS）的定位法可提供高精確的定位結(jié)果。在接收信號(hào)強(qiáng)度（RSS）定位法中，需要對(duì)非線性方程組系統(tǒng)進(jìn)行處理，為此科研人員制定了基于牛頓-拉夫遜迭代法的分析學(xué)習(xí)處理規(guī)則。這些處理規(guī)則來源于兩部分，首先是定位估計(jì)，其次是一種被稱之為隨機(jī)報(bào)告和聚類算法的新方法。作為參照，科研人員也對(duì)用于接收信號(hào)強(qiáng)度（RSS）定位法的克拉美羅下界解析表達(dá)式進(jìn)行了推導(dǎo)，這種表達(dá)式可捕捉任何具有三維幾何形狀圖案的位置。最后，科研人員通過大量的計(jì)算機(jī)模擬定位，驗(yàn)證了這種概括了大多數(shù)發(fā)光二極管（LED）特性的解決方案的有效性。

圖4 帶有多個(gè)可見光接入點(diǎn)（VAP）和單個(gè)可見光通信（VLC）接收機(jī)
的系統(tǒng)模型圖

    來自加拿大渥太華大學(xué)電氣工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院微波光電子研究實(shí)驗(yàn)室的研究人員，提出了一種三維（3-D）串行時(shí)間編碼成像系統(tǒng)，采用微波相位或頻率檢測技術(shù)，具有很高的垂直分辨率，并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。這種有規(guī)律的連續(xù)時(shí)間編碼成像系統(tǒng)能夠進(jìn)行超快速二維成像，其原理是利用微波波形的強(qiáng)度變化來表示一個(gè)樣品的表面反射率。經(jīng)添加一個(gè)基準(zhǔn)信道就可以形成一個(gè)馬赫-策德爾干涉儀的構(gòu)造，使樣品表面的深度信息利用微波相位或頻率變化進(jìn)行編碼，由此，通過提取相位或頻率的變化信息就能夠?qū)崿F(xiàn)三維（3-D）成像。在研究人員所提出的方法中，是采用希爾伯特變換從微波波形中提取出強(qiáng)度和相位或頻率信息的。這種方法已經(jīng)通過了實(shí)驗(yàn)評(píng)估。研究人員將一片硅芯片作為樣品進(jìn)行了成像，其垂直分辨率超過了130納米，樣品表面深度的測量范圍大于2毫米。

光纖技術(shù)
    來自印度理工學(xué)院德里校區(qū)物理系的科研人員介紹了一種高效光纖表面等離子體共振（SPR）傳感器，傳感器由雙金屬層[包括銀（Ag）和金（Au）]與氧化鋅（ZnO）協(xié)同組成，用以在光譜模式下感受折射率的變化。他們根據(jù)這種傳感器在電場強(qiáng)度、靈敏度以及其他理論上、實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)其性能進(jìn)行了探究�？蒲腥藛T根據(jù)光纖纖芯上包層的分層結(jié)構(gòu)，將這種傳感器分為四種形式進(jìn)行研究，分別是銀/氧化鋅包層、金/氧化鋅包層，金/銀/氧化鋅包層和銀/金/氧化鋅包層。二維多層矩陣法連同幾​​何光學(xué)法都被用于進(jìn)行仿真�？蒲腥藛T的研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)厚度優(yōu)化的銀/金/氧化鋅層傳感器在界面處具有最大的電場強(qiáng)度，在諧振波長上有巨大的漂移，表面等離子體共振下降沿陡峭，并且品質(zhì)因數(shù)的數(shù)值較高。此外，在電磁波譜內(nèi)可見光區(qū)里，由金和氧化鋅構(gòu)成的附加層也可用于諧振波長的調(diào)諧；并能夠保護(hù)銀層避免被氧化，由此可提高傳感器的耐用性。最后，氧化鋅層還可以用于某些氣體的檢測。

圖5 具有銀（Ag）、金（Au）和與氧化鋅（ZnO）包層的
光纖表面等離子體共振（SPR）傳感器原理圖

來自西班牙納瓦拉公立大學(xué)電氣與電子工程系的研究人員，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并提出了一種新的光柵解調(diào)方法，包括了從時(shí)間和頻率兩個(gè)域中獲得的信息組合。這種方法一方面像往常一樣在頻域中獲取傳感器的信息；而在另一方面通過檢測鎖模所產(chǎn)生的不同脈沖，來對(duì)每個(gè)光纖布拉格光柵（FBG）進(jìn)行識(shí)別。目前研究人員業(yè)已證明，光纖布拉格光柵（FBG）的間隔只要少于0.15納米，用這種方法就可以實(shí)現(xiàn)解調(diào)�；�于單環(huán)摻鉺光纖激光器的傳感器網(wǎng)絡(luò)，使用了位于串行架構(gòu)中的光纖布拉格光柵（FBG）作為波長選擇反射器，還把它們作為傳感器的敏感元件。