光纖在線特邀編輯：邵宇豐 陳烙 申世魯 陳福平
    2016年1月出版的PTL主要刊登了以下一些方向的文章，包括：光纖激光器、無(wú)源光子器件、光纖傳感與測(cè)量技術(shù)、光網(wǎng)絡(luò)及其子系統(tǒng)等，筆者將逐一評(píng)析。
1.激光器和放大器
    來(lái)自瑞典查爾莫斯理工大學(xué)顯微技術(shù)和納米科學(xué)部的研究人員首次提出了一種相敏放大器（PSA）帶寬超過(guò)170nm的方案。該方案采用一個(gè)可調(diào)諧激光產(chǎn)生的光波首先通過(guò)一個(gè)由4路正弦信號(hào)驅(qū)動(dòng)的相位調(diào)制器，經(jīng)摻餌光纖放大器放大，然后采用帶寬為1nm的可調(diào)帶通濾波器來(lái)濾除放大的自發(fā)輻射信號(hào)；另一個(gè)可調(diào)激光源可調(diào)范圍為1580nm到1680nm,用于提供光信號(hào)。泵浦光和光信號(hào)通過(guò)耦合器耦合后，再傳輸?shù)礁叻蔷�性保偏光纖（PM-HNLF）中。PM-HNLF的功能相當(dāng)于一個(gè)相敏放大器，輸出與輸入相互關(guān)聯(lián)。泵浦光和光信號(hào)經(jīng)波分復(fù)用耦合器分離后，用可調(diào)諧光衰減器來(lái)控制泵浦光功率，用鎖相回路（PLL）來(lái)使相敏放大器(PSA)避免熱和機(jī)械性干擾。然后通過(guò)摻餌光纖放大器（EDFA）進(jìn)行放大；在信號(hào)鏈路中包含一個(gè)可變延遲線（VDL）和一個(gè)可調(diào)諧光衰減器，使用偏振控制器用來(lái)控制偏振狀態(tài)，以獲得最大增益。3路波通過(guò)一個(gè)波分復(fù)用器和-3dB耦合器進(jìn)行耦合，然后送入另一個(gè)PM-HNLF中。泵浦光在PSA里的功率為36dBm，當(dāng)泵浦光波長(zhǎng)為1563.3nm時(shí)，雖然沒(méi)有獲得最大的增益，但PSA獲得了最寬的帶寬。對(duì)于FOPA，零色散波長(zhǎng)的波動(dòng)是獲得寬頻帶的一個(gè)主要制約因數(shù)。為了評(píng)估PM-HNLF的波動(dòng)水平，研究人員測(cè)量了在不同波長(zhǎng)情況下光泵的轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果顯示高非線性光纖中零色散波長(zhǎng)波動(dòng)是相對(duì)較低的；另一個(gè)制約寬頻帶的因素是偏振轉(zhuǎn)移。研究人員分別測(cè)量了當(dāng)PSA PM-HNLF長(zhǎng)度為95m和45m時(shí)的帶寬增益和噪聲指數(shù)，此時(shí)信號(hào)輸入功率固定在-25dBm，結(jié)果顯示使用45m光纖的帶寬增益提高了-3dB，但噪聲指數(shù)卻有所降低。

圖1 測(cè)試PSA特性的實(shí)驗(yàn)裝置圖
2.無(wú)源光子器件
    關(guān)于多重信號(hào)單獨(dú)處理，比較直接的一種選擇是在空間上對(duì)其分開(kāi)的介質(zhì)進(jìn)行處理，雖然這樣可能在全光信號(hào)處理過(guò)程中難以取得最大規(guī)模的效益，但相比于電信號(hào)處理其靈活性和寬頻帶方面還是具有優(yōu)勢(shì)。半導(dǎo)體光放大器（SOA）是由一個(gè)非線性介質(zhì)和一個(gè)放大器組成，尺寸微小，只有毫米數(shù)量級(jí)，降低了光信號(hào)傳播距離，非常適合于全光信號(hào)進(jìn)行集成處理。由摻餌光纖放大器和調(diào)制器引起的帶寬限制問(wèn)題促使人們對(duì)復(fù)雜多階的調(diào)制格式的研究，并且這些調(diào)制格式常被應(yīng)用在不需要升級(jí)傳輸線設(shè)備前提下就可以提高數(shù)據(jù)傳輸速率的場(chǎng)景下。最近，來(lái)自英國(guó)南安普頓大學(xué)光電研究中心的研究人員對(duì)三次諧波信號(hào)的共軛頻率應(yīng)用進(jìn)行了研究。上述研究方案包含一個(gè)信號(hào)發(fā)生和一個(gè)泵浦光發(fā)生兩個(gè)獨(dú)立部分，為了降低相位追蹤的難度，兩個(gè)部分的連續(xù)波激光器頻率都為192.5THz。信號(hào)發(fā)生部分包括一個(gè)（正交）IQ調(diào)制器和一個(gè)相位調(diào)制器，IQ調(diào)制器用來(lái)將10GBaud非歸零碼QPSK信號(hào)加載到光載波上，相位調(diào)制器是用來(lái)控制寬帶相位噪聲，這些相位噪聲是由光電探測(cè)器產(chǎn)生的。通過(guò)過(guò)載馬赫增德?tīng)栒{(diào)制器(MZM)產(chǎn)生一的個(gè)40GHz間隔的光學(xué)頻率梳來(lái)產(chǎn)生泵浦光。泵浦光和信號(hào)用一個(gè)光耦合器耦合后發(fā)送入到兩個(gè)級(jí)聯(lián)的非線性SOA中；接收端由可調(diào)的衰減器、EDFA、光帶通濾波器、光調(diào)制分析儀（OMA）組成。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在BER為10-3時(shí)，系統(tǒng)接收靈敏度提高了1.8dB。此外研究人員甚至認(rèn)為通過(guò)提高泵浦光的光信噪比（ONSR），還會(huì)獲得更好的性能。

圖2 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的實(shí)驗(yàn)方案圖
     微波光濾波器（MPFs）因其靈活的可調(diào)性、良好的可重構(gòu)性等特點(diǎn)引起了研究人員的廣泛關(guān)注。在眾多不同類型的MPFs中，單帶通MPFs有著重要的地位，它可應(yīng)用于現(xiàn)代雷達(dá)、通信和作戰(zhàn)系統(tǒng)。通常，離散時(shí)間延遲的MPF都有周期性的頻率響應(yīng)，該周期等于自由的范圍。由于光譜是自然連續(xù)的，MPF的單帶通性可以利用馬赫曾德?tīng)柛缮鎯x從寬帶光譜中獲得，而寬帶光譜又具有很強(qiáng)的相對(duì)強(qiáng)度噪聲（RIN），所以MPF的噪聲系數(shù)非常高，動(dòng)態(tài)范圍很小。另一方面，在相干體系中可以利用相位調(diào)制器和超窄光陷波濾波器來(lái)獲得單帶通的MPF，在該過(guò)程中使用了具有低強(qiáng)度RIN的可調(diào)諧激光器，具體是用光陷波濾器濾除相位調(diào)制信號(hào)的一個(gè)邊帶，使相位調(diào)制信號(hào)就變成單邊帶強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)，可通過(guò)光電探測(cè)器獲得微波信號(hào)，這個(gè)過(guò)程相當(dāng)于單帶通微波光濾波器，中心頻率是通過(guò)調(diào)整光載波波長(zhǎng)來(lái)調(diào)諧的，其中光陷波濾波器可以是環(huán)形諧振器或者相移光纖Bragg光柵。雖然MPF中使用了可調(diào)諧激光器，但MPF增益較低，無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍（SFDR）會(huì)受到限制，通過(guò)抑制部分光載波可以提升MPF增益。有研究人員提出用具有受激布里淵散射輔助的自適應(yīng)濾波器來(lái)提升單帶通MPF的動(dòng)態(tài)范圍，但為了觸發(fā)受激布里淵散射效應(yīng)，需要在濾波器中使用一個(gè)很長(zhǎng)的光纖環(huán)路，這會(huì)使濾波器的體積變大，同時(shí)輸入端的光功率很高，增加了MPF的復(fù)雜度，以上兩點(diǎn)都限制該方案的可用能。來(lái)自渥太華大學(xué)電子工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院微波光子研究實(shí)驗(yàn)室的研究人員提出了一種改善單帶通微波光濾波器動(dòng)態(tài)范圍的方案，該方案使用了一個(gè)雙平行馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器（DP-MZM）和相移光纖布拉格光柵（PS-FBG）。DP-MZM有著馬赫曾德?tīng)柛缮鎯x（MZI）的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中存在兩個(gè)MZM和一個(gè)相移器。DP-MZM是通過(guò)控制內(nèi)部MZM的直流偏置電壓來(lái)產(chǎn)生等效相位調(diào)制（EPM）信號(hào)，經(jīng)過(guò)摻鉺光纖放大器（EDFA）,然后通過(guò)光環(huán)形器傳輸?shù)絇S-FBG，在PS-FBG中EPM信號(hào)的一個(gè)邊帶被濾除，變成單邊帶強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)，經(jīng)光電探測(cè)器（PD）產(chǎn)生微波信號(hào)，該過(guò)程叫做相位調(diào)制轉(zhuǎn)強(qiáng)度調(diào)制（PM-IM）。整個(gè)過(guò)程相當(dāng)于一個(gè)單帶通微波光濾波器，其通帶的中心頻率是由光載波和陷波之間的波長(zhǎng)差決定。由于光載波是部分抑制的，載波邊帶比（CSR）則會(huì)降低，如果PD的輸入光功率維持不變，則MPF增益增強(qiáng)，SFDR也會(huì)提升。

圖3 微波光濾波器原理圖
3.光纖傳感與測(cè)量技術(shù)
近年來(lái)，用于測(cè)量液體折射率（RI）的光纖傳感器已經(jīng)成為一個(gè)很有吸引力的光學(xué)測(cè)量器件引起研究人員的重點(diǎn)關(guān)注，因?yàn)樗�具有抗電磁干擾、體積小、遠(yuǎn)程監(jiān)控、高分辨力、穩(wěn)定和快速檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，這種傳感器主要基于菲涅爾反射原理設(shè)計(jì)而成。RI是液體和氣體的一個(gè)重要的光學(xué)參數(shù)，在許多工業(yè)領(lǐng)域往往需要常用和穩(wěn)定的測(cè)量方法，研究者們也曾經(jīng)提出了各種基于菲涅爾反射的光纖測(cè)量液體RI技術(shù)，如使用光時(shí)域反射進(jìn)行遠(yuǎn)程RI測(cè)量的方法，這樣測(cè)得RI范圍為1.3486--1.4525；另一種測(cè)量方法使用到了 一個(gè)1x2光開(kāi)關(guān)，可以測(cè)量各種化學(xué)液體在波長(zhǎng)為1550nm上的RI值；還有基于自來(lái)水中RI對(duì)溫度的依賴性的測(cè)量方法，基于菲涅耳反射的液體多點(diǎn)光纖 RI測(cè)量系統(tǒng)和使用陣列波導(dǎo)光柵的波長(zhǎng)復(fù)用的方法；使用雙脈沖技術(shù)測(cè)量各種液體在1310 nm和1551 nm上的RI值，該方法取得RI的分辨率大約為2.5x10-5。來(lái)自土耳其杜姆盧珀納爾大學(xué)電氣與電子工程系的研究者們近期提出了一種簡(jiǎn)單、穩(wěn)定的全光纖RI傳感器系統(tǒng)方案（圖4），該方案的是通過(guò)來(lái)自傳感器探頭的菲涅爾反射進(jìn)行的相對(duì)測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)的，單個(gè)納秒脈沖因?yàn)樵诠饫w中不同的延遲而被分成四個(gè)時(shí)分復(fù)用的菲涅爾反射脈沖，對(duì)不同液體RI的測(cè)量值表明，全光纖RI傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)線性和可重復(fù)性測(cè)量，相比以前的公布的研究，它表現(xiàn)出更高的測(cè)量精準(zhǔn)度。在對(duì)蒸餾水短周期測(cè)得RI的標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.8x10-6，對(duì)甲醇長(zhǎng)周期測(cè)得RIs的標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.99x10-5，體現(xiàn)出很高的測(cè)量重復(fù)性。

圖4 基于菲涅爾反射的全光纖RI傳感器系統(tǒng)
可見(jiàn)光通信（VLC）是利用熒光燈或發(fā)光二極管等發(fā)出的肉眼分辨不出的高速閃爍信號(hào)來(lái)傳輸信息的技術(shù)，在沒(méi)有WiFi信號(hào)的情況下，點(diǎn)一盞LED燈就能上網(wǎng)。與目前使用的無(wú)線局域網(wǎng)(無(wú)線LAN)相比，VLC系統(tǒng)是利用室內(nèi)照明設(shè)備來(lái)代替無(wú)線LAN局域網(wǎng)基站發(fā)射信號(hào)，其通信速度可達(dá)每秒數(shù)十兆至數(shù)百兆，但不足之處是光源的調(diào)制帶寬比較窄，對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸速率有很大的影響。為了獲得較高的數(shù)據(jù)傳輸速率，一些研究人員將均衡技術(shù)、自適應(yīng)調(diào)制、多輸入--多輸出（MIMO）等技術(shù)應(yīng)用于VLC系統(tǒng)中，而正交頻分復(fù)用（OFDM）和正交頻分多址（OFDMA）接入技術(shù)因其具有較高的頻譜效率也引起了人們廣泛關(guān)注，不過(guò)傳統(tǒng)的OFDM和OOFDMA技術(shù)并不能直接應(yīng)用于VLC系統(tǒng)中；也有研究人員利用直流偏置和限幅技術(shù)把OFDM和OOFDMA應(yīng)用于VLC系統(tǒng)中，但該方法降低了頻譜效率，因此非正交多址接入（NOMA）技術(shù)被提出和研究；來(lái)自阿布達(dá)比酋長(zhǎng)國(guó)哈利法大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院的研究人員提出了在VLC下行鏈路利用NOMA技術(shù)改善系統(tǒng)頻譜效率的方案，在該方案中的疊加編碼和串行干擾消除(SIC)技術(shù)分別作用于發(fā)射端和接收端，通過(guò)多路復(fù)用技術(shù)使用戶都可以享受整個(gè)通信帶寬，據(jù)悉，NOMA是首次在多址接入方案中被提出應(yīng)用于高速VLC系統(tǒng)中的技術(shù)；同時(shí)該方案為室內(nèi)NOMA-VLC多路LED下行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供了一個(gè)完整的框架，并且采用的一個(gè)新的信道功率分配方法-增益功率分配（GRPA）法，相比于靜態(tài)的功率分配方式，它提升系統(tǒng)的性能更為顯著。

圖5 室內(nèi)NOMA-VLC 下行鏈路系統(tǒng)

    馬赫曾德?tīng)柛缮鎯x（MZI）傳感器具有高靈敏度、電磁免疫、易于制造等優(yōu)點(diǎn)，可以用來(lái)測(cè)量多種物理參數(shù)(如拉力、溫度、折射率等)。傳感系統(tǒng)中應(yīng)用到的具有不同結(jié)構(gòu)類型的MZI，因環(huán)境變化而帶來(lái)折射率波動(dòng)問(wèn)題可能會(huì)影響其測(cè)量精度，所以在過(guò)去的幾年中，研究人員一直在研究有關(guān)折射率波動(dòng)補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題。有研究人員提出過(guò)采用一種雙參數(shù)傳感器來(lái)解決內(nèi)部折射交叉引起靈敏度問(wèn)題的方案，也有研究人員提出使用長(zhǎng)周期光纖光柵（LPFGs）級(jí)聯(lián)一個(gè)S錐頭來(lái)測(cè)量溫度和折射率的方案，這些方案都是利用具有不同折射率/溫度的幾個(gè)諧振峰去解調(diào)相應(yīng)的傳感參數(shù)的方法，但這些方法都涉及到復(fù)雜矩陣，從而增加了計(jì)算的復(fù)雜度；如果為了簡(jiǎn)化傳感元件的結(jié)構(gòu)以及降低計(jì)算復(fù)雜度，則需要用一些特殊的光纖來(lái)制造對(duì)折射率不敏感的傳感器，如空氣包層光纖、光子晶體光纖、同軸雙波導(dǎo)光纖和三重復(fù)合光纖。來(lái)自天津南開(kāi)大學(xué)現(xiàn)代光學(xué)研究所的研究人員提出一種簡(jiǎn)單有效的MZI的制造方案，該方案采用少模光纖（FMFs）可以有效解決內(nèi)部折射交叉靈敏度的問(wèn)題，通過(guò)在單模光纖（SMF）與FMF之間引入核心偏移能顯著增強(qiáng)消光。FMFs是由折射率不敏感器件制造而成，正廣泛使用在光通信和傳感系統(tǒng)中，而中心模光纖因被包層緊緊包圍，可以避免因外界折射率變化的干擾。研究人員提出的方案中所利用的并不是一般情況下的中心模和包層之間的干涉特性，而是利用中心模之間的干涉特性，因?yàn)樵摻Y(jié)構(gòu)對(duì)張力有較大的敏感性，但對(duì)周圍折射率不敏感，同時(shí)，F(xiàn)MF-MZI是在制造過(guò)程中熔合拼接形成的，這使其探針更加牢固，穩(wěn)定，也易于包裝。
4.光網(wǎng)絡(luò)及其子系統(tǒng)
    采用高階調(diào)制并使用相干接收和數(shù)字信號(hào)處理（DSP）的方法已經(jīng)引起了研究人員極大的興趣，因?yàn)閼?yīng)用這種方法將使相關(guān)的光纖通信傳輸系統(tǒng)具有很高的頻帶利用率和較低的比特傳輸成本。多階正交振幅調(diào)制（M-QAM）被認(rèn)為是有希望解決未來(lái)超高容量傳輸問(wèn)題的調(diào)至格式。然而，由于發(fā)射激光器和本振激光器的線寬限制，高階QAM調(diào)制像32-QAM，會(huì)給系統(tǒng)帶來(lái)相位噪聲，因此，設(shè)計(jì)一個(gè)針對(duì)于高階QAM調(diào)制的高效的相偏估計(jì)算法是很有必要的。來(lái)自華中科技大學(xué)國(guó)家光電子實(shí)驗(yàn)室的研究者們提出了一種基于正交相移鍵控（QPSK）精準(zhǔn)分區(qū)的方案，它可以代替在32-QAM光通信系統(tǒng)中對(duì)第一階段進(jìn)行載波相位估計(jì)（CPE）的傳統(tǒng)的QPSK分區(qū)法，并且大幅度提升了相偏估計(jì)算法的性能，如圖6所示，在32-QAM星座圖上綠色的圓點(diǎn)代表傳統(tǒng)的QPSK分區(qū)法，草綠色和紅色的圓點(diǎn)代表QPSK精準(zhǔn)分區(qū)法。雖然到目前為止，已經(jīng)有大量的相偏估計(jì)方法見(jiàn)諸報(bào)道，一方面，定向判決載波恢復(fù)算法常常需要一個(gè)比數(shù)據(jù)傳輸速率更高的時(shí)鐘頻率，而且不適合并行信號(hào)的處理；另一方面，前饋式相偏估計(jì)法在DSP中實(shí)行起來(lái)就簡(jiǎn)單的多，也適合并行信號(hào)處理，相位盲估計(jì)法就是其中的一種 ，即使它也有較好的線寬容忍度，但是它的硬件結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜。其他主要的前饋式相偏估計(jì)法是基于經(jīng)典的Viterbi和viterbi（V&V）M次冪算法，這最初是針對(duì)于多階相移鍵控而設(shè)計(jì)的，與QPSK分區(qū)法相結(jié)合起來(lái)，V&V可以應(yīng)用在低計(jì)算復(fù)雜度的QAM調(diào)制中，不過(guò)，由于缺乏可用的QPSK符號(hào)，特別是非方形的QAM，使它在激光線寬過(guò)大的情況下表現(xiàn)出很差的性能，所以為了提高整體性能，很多多級(jí)CPE已經(jīng)進(jìn)入了精細(xì)相位估計(jì)階段。在這些方法當(dāng)中，交叉星座變換（CCT）和最大似然（ML）估計(jì)是兩個(gè)經(jīng)典的精細(xì)相位估計(jì)方法，它們可以提升CPE算法的準(zhǔn)確度，但效果不顯著，最主要的原因就是在第一階段追蹤相位變化的性能很差，因此，提高第一階段的性能非常關(guān)鍵，這樣才能使后面階段處理的更好。QPSK精準(zhǔn)分區(qū)的方案可以提高追蹤相偏的CPE算法的性能，在下一段使用精細(xì)的CPE（如CCT、ML）后，該方案比傳統(tǒng)的QPSK分區(qū)在整體性能上有更大的改善。

圖6 32-QAM星座圖上傳統(tǒng)的QPSK分區(qū)和精準(zhǔn)QPSK分區(qū)
    在光通信中采用OFDM調(diào)制技術(shù)以獲得更高數(shù)據(jù)容量的方法已有好幾年的研究歷史，但是OFDM信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)嚴(yán)重依賴DSP技術(shù)和數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換器的速度，因此采取大帶寬的OFDM信號(hào)來(lái)提升數(shù)據(jù)容量并不是一個(gè)有效的方式，而多波段配置已經(jīng)成為解決這一難題的很有前途的方案。在不使用昂貴的電子設(shè)備情況下，多波段直接檢測(cè)光正交頻分復(fù)用（DDO-OFDM）系統(tǒng)能夠有效地提高數(shù)據(jù)容量，但在直接檢測(cè)方案中只用一個(gè)光電探測(cè)器來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的同時(shí)會(huì)帶來(lái)信號(hào)間互拍干擾（SSBI），傳統(tǒng)上采用一個(gè)比較大的保護(hù)邊帶來(lái)降低SSBI，然而它會(huì)嚴(yán)重制約著寶貴的頻譜效率。來(lái)自清華大學(xué)光子學(xué)技術(shù)研究所提出了一種在多波段DDO-OFDM系統(tǒng)的接收端使用迭代的數(shù)字信號(hào)處理（DSP）的方法來(lái)降低SSBI的方案。將傳統(tǒng)的低復(fù)雜度DSP器件并行地使用在發(fā)射端產(chǎn)生的多波段OFDM信號(hào)的系統(tǒng)具有非常高的數(shù)據(jù)容量，然后相干光OFDM接收端可以輕易地對(duì)這種超級(jí)通道信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，不過(guò)是以接收機(jī)復(fù)雜的設(shè)計(jì)為代價(jià)，這些設(shè)計(jì)包括90°的光混頻器、本地激光器、平衡接收機(jī)和相位/頻率鎖定環(huán)，而相比之下，DDO-OFDM的設(shè)計(jì)只有一個(gè)光電探測(cè)器（PD），大大簡(jiǎn)化了接收機(jī)的操作運(yùn)轉(zhuǎn)，在接入網(wǎng)中可能會(huì)成為一個(gè)熱門技術(shù)。但是，直接檢測(cè)方案中的PD有平方律特性，以及信號(hào)固有的SSBI，強(qiáng)度調(diào)制系統(tǒng)和外部調(diào)制系統(tǒng)接收到的信號(hào)的質(zhì)量在很大程度上會(huì)大大降低，繼而影響整個(gè)系統(tǒng)。往往嵌插在光載波和OFDM信號(hào)之間的空白的保護(hù)邊帶可以確保接收到的信號(hào)避免SSBI的污染，但SSBI總是占有與OFDM信號(hào)相同的帶寬，這種保護(hù)頻帶的插入則使頻譜效率減少了一半。研究者們的方案中運(yùn)用并行迭代DSP方法來(lái)消除SSBI，通過(guò)SSBI重建算法，在允許損耗范圍之內(nèi)基本上可以從被SSBI嚴(yán)重污染的OFDM信號(hào)中恢復(fù)原信號(hào)來(lái)，從而大大提高了DDO-OFDM系統(tǒng)的靈活性及頻譜效率（圖7），并在實(shí)驗(yàn)中以65.4Gb/s數(shù)據(jù)速率傳輸16-QAM 3波段DDO-OFDM信號(hào)，采用兩次迭代的DSP法來(lái)減小SSBI.通過(guò)比較不同的帶寬間隙和載波/信號(hào)的功率比來(lái)驗(yàn)證該方案的可靠性。

圖7 頻譜效率提升前后的變化
    超密集波分復(fù)用(UDWDM)為目前的接入網(wǎng)應(yīng)用提供了一種備用選擇方案，雖然相干超密集波分復(fù)用有著較高的靈敏度，且與現(xiàn)有的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）兼容性較好，但與此同時(shí)，它的成本和復(fù)雜度都比較高。在接入網(wǎng)內(nèi)，根據(jù)不同的用戶群需要來(lái)提供不同的通信業(yè)務(wù)，這就導(dǎo)致終端從中心站向外伸展產(chǎn)生的功率預(yù)算不同；另外，根據(jù)頻譜需求隨時(shí)間的變化，帶寬就需要能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)分配。為了簡(jiǎn)化發(fā)射端（Tx）的結(jié)構(gòu)，有研究者曾提出運(yùn)用相位直接調(diào)制和分布反饋激光器（DFB）來(lái)調(diào)制差分相移鍵控信號(hào)，然后在接收端以外差接收方式來(lái)檢測(cè)。最近，來(lái)自巴塞羅那加泰羅尼亞理工大學(xué)的研究人員提出了一種用差分正交相移鍵控直接調(diào)制DFB的方案。該方案中電信號(hào)經(jīng)電放大器放大后直接調(diào)制兩個(gè)均衡的DFB(λ1 = 1549.3nm，λ2 = 1549.4nm)；DFB的線寬為4MHz,其波長(zhǎng)可以根據(jù)溫度來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)；輸出的光信號(hào)通過(guò)單模光纖后，再經(jīng)3dB耦合器耦合；在光鏈路終端，以外腔激光器(ECL)作為本地震蕩器（LO），其LO的輸出功率最大為0.5dBm，以偏振控制器來(lái)補(bǔ)償光纖里偏振態(tài)的波動(dòng)；從光耦合器輸出的三路信號(hào)經(jīng)光電探測(cè)器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，隨后再分別通過(guò)低噪音電放大器進(jìn)行放大；使用可調(diào)諧光衰減器來(lái)調(diào)整接收功率；兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元輸出功率限制在0dBm，信道間隔設(shè)置為6.25GHz；研究人員首先測(cè)試了背靠背情況下以2.5Gb/s傳輸?shù)牟罘终�交相移鍵控信號(hào)，測(cè)得系統(tǒng)接收靈敏度為-41dBm左右，然后還測(cè)試了信號(hào)通過(guò)100km光纖后的性能；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在BER=10-3時(shí)，系統(tǒng)接收靈敏度為-39dBm，由于偏振需要連續(xù)調(diào)節(jié)，且無(wú)法很好地控制，所以隨著光纖長(zhǎng)度的增加，功率補(bǔ)償也相應(yīng)的增加，實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有對(duì)頻偏進(jìn)行估計(jì)，因此非線性和色散效應(yīng)在這里忽略不計(jì)。