光纖在線特邀編輯：邵宇豐，趙云杰，陳福平，陳烙
    2017年4月出版的PTL主要刊登了以下一些方向的文章，包括：無源光子器件、光波導(dǎo)、調(diào)制技術(shù)、光傳輸、光網(wǎng)絡(luò)及子系統(tǒng)等，筆者將逐一評析。
1.無源光子器件
    目前，由于空分復(fù)用（SDM）技術(shù)的興起，多芯光纖（MCF）技術(shù)引起了研究人員的濃厚興趣。這項(xiàng)技術(shù)的興起主要是由于現(xiàn)代生活中網(wǎng)絡(luò)的信道容量需求增加。許多重要的MCF設(shè)備，包括摻鉺光纖放大器，都具有減少串?dāng)_功能的MCF 和空間分割多路復(fù)用器。實(shí)際上，光纖通信系統(tǒng)中最普遍存在的組件之一是無源光耦合器組合，此組件被用來分割或檢測系統(tǒng)內(nèi)的光信號。今天，最常見的光纖耦合器類型是使用融合的雙錐度法或其它方法制造而來的。然而，當(dāng)上述兩種方法應(yīng)用于MCF上時都將產(chǎn)生在多芯上發(fā)生耦合的現(xiàn)象，而不能獨(dú)立控制相對耦合過程�？晒┻x擇的替代方案是使用側(cè)面拋光技術(shù)，該技術(shù)從MCF中移除部分包層，通過直接將兩個側(cè)面拋光纖維相互接觸，制造四端口耦合器。 相比其它技術(shù)，側(cè)面拋光的光纖耦合器有數(shù)量優(yōu)勢，因?yàn)樗鼈兪窍鄬Ψ�(wěn)定的，可以在寬波長區(qū)域（幾個數(shù)百納米）開展設(shè)計應(yīng)用，并可以通過連續(xù)調(diào)諧來調(diào)整重疊的消逝場。研究人員首次提出了一個使用改進(jìn)側(cè)面拋光制造方法制造的單一模式MCF纖維（SMF）耦合器 ，耦合器被設(shè)計成可以區(qū)分傳輸?shù)墓馐莵碜?芯（MCF）的還是單芯的模式，并且不會中斷信號在剩余的光纖芯中傳播過程。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果證明，通過數(shù)值計算可以確定高精度的制備方法，檢測復(fù)用信號的側(cè)面拋光MCF設(shè)備將成為未來SDM網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵組成部分。綜上所述，研究人員已經(jīng)通過使用改進(jìn)的側(cè)面拋光技術(shù)開展了新應(yīng)用的研究，他們研制的耦合器具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如低損耗，能夠?qū)崿F(xiàn)在下行寬帶工作，可以使用簡單的位移法進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)等。在上述情況下，標(biāo)準(zhǔn)拋光耦合器還可以通過改變拋光深度和長度來顯著地改變光譜響應(yīng)和耦合比。研究人員預(yù)計側(cè)面拋光技術(shù)可能也會適用于制備具有抑制指數(shù)比、摻雜其它光芯的MCF光纖。研究人員也期待更有發(fā)展優(yōu)勢的低損耗MCF-SMF耦合器能成為未來MCF網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵組件，并提供光傳輸信號橫向檢測，分割和復(fù)用的功能。

圖1  （a）側(cè)面拋光光纖的示意圖 （b）拋光光纖平坦部分的SEM圖像
2.光波導(dǎo)
    隨著傳感器網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域中新產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度的不斷加快，研究人員見證了室內(nèi)高水平定位系統(tǒng)（IPS）的誕生�；�于紅外線IPS輻射和超聲技術(shù)常常需要額外的資源，并且多徑衰落會引起信號穿透，而基于射頻（RF）的IPS技術(shù) 則不會有這些負(fù)面影響。 由于定位精度高，無需許可證操作，無電干擾和前端低成本等優(yōu)點(diǎn)，使用發(fā)光二極管（LED）的IPS方法已經(jīng)吸引了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界研究人員的廣泛關(guān)注。目前，基于可見光通信（VLC）的室內(nèi)定位方法主要分為以下三種：鄰近度測量，三角測量和圖像定位方法。鄰近度測量方法非常簡單，但精度與分辨率較低。 在三角測量法中，目標(biāo)位置由接收機(jī)檢測至少三個確定參考位置的信號強(qiáng)度（RSS），到達(dá)時間（TOA）和到達(dá)的時差（TDOA）來確定。為了達(dá)到同步要求接收的要求，在發(fā)射機(jī)（Tx）和接收機(jī)（Rx）之間需要精確計算TOA和TDOA 。 在RSS中，為了準(zhǔn)確估計距離，光接收器Rx需要從多個無干擾Tx中 接收信號。圖像定位方法基于實(shí)際LED中和圖像LED的坐標(biāo)確定Rx的位置。實(shí)際上，大多數(shù)的研究工作中都是假設(shè)Rx位置和LED的坐標(biāo)是已知確定的；但實(shí)際應(yīng)用中，它們的坐標(biāo)是未知的。因此，最重要的研究工作是需要在LED和Rx之間建立通信鏈路順序以獲取LED 的坐標(biāo)。但是，目前已經(jīng)公布過的研究成果還未對這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。研究人員在早期階段曾經(jīng)實(shí)驗(yàn)演示了VLC-IPS的工作過程，其中LED坐標(biāo)是采用光信號從LED傳輸?shù)较鄼C(jī)的，再通過相機(jī)傳輸LED的坐標(biāo)以及相機(jī)的位置來估計LED和相機(jī)之間的距離。但是距離估計方法以現(xiàn)有條件想要實(shí)現(xiàn)還是比較復(fù)雜的，而采樣相移采用鍵控（UPSK）調(diào)制方式對空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)編碼能夠增強(qiáng)無干擾VLC的空分復(fù)用能力，這為研究人員擬議的室內(nèi)應(yīng)用方案提供了理論支持，采用該方法后可實(shí)現(xiàn)定位誤差（PEs）的范圍為5.0厘米至6.6厘米，h的范圍為120厘米和180厘米（h是相機(jī)的距離天花板的高度，PEs主要由像素分辨率和Rx的傾斜角度引起）。另外，實(shí)驗(yàn)還證明在典型的室內(nèi)環(huán)境中，無錯誤傳輸距離為1-6米。在本文中，研究人員實(shí)驗(yàn)證明了一個基于OCC（開路特性）的IPS，其中透射光在空間上分離并通過攝像機(jī)對每個發(fā)送的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測和區(qū)分。Rx的坐標(biāo)位置是依據(jù)LED成像的幾何關(guān)系以及相機(jī)傳感器的無角度測量所確定的。研究人員提出并建議采用UPSK進(jìn)行室內(nèi)定位技術(shù)可以保證一定范圍內(nèi)無差錯傳輸?shù)倪^程，但擬議方案的定位精度會受到像素分辨率和Rx的傾斜角度的影響，其系統(tǒng)框圖如圖2所示。

圖2  采用LED和相機(jī)的IPS系統(tǒng)框圖
3.調(diào)制技術(shù)
    正交頻移復(fù)用（OFDM）光信號的調(diào)制過程包含高速的數(shù)字信號處理功能，并且OFDM光信號其抵抗色散的特性可以改善傳輸信號的質(zhì)量，這在高速光纖通信中具有很大的優(yōu)勢，特別適用于相干光（CO）長距離傳輸系統(tǒng)。 在十六進(jìn)制光纖通信系統(tǒng)中每秒傳輸?shù)男畔⒘靠梢赃_(dá)到數(shù)十甚至數(shù)百吉比特，采用信道估計的方法則可以在接收機(jī)中簡單而有效地準(zhǔn)確地獲取信道狀態(tài)信息（CSI）�；�于CO-OFDM系統(tǒng)的符號內(nèi)頻域平均（ISFA）算法是最有效的估計方法之一，它可以有效降低噪聲影響。 ISFA已經(jīng)應(yīng)用于OFDM光纖傳輸系統(tǒng)中（如傳統(tǒng)的CO-OFDM系統(tǒng)和離散傅里葉變換（DFT）擴(kuò)展CO-OFDM系統(tǒng)）。 ISFA能明顯改善信道估計算法，特別是在采用先進(jìn)的調(diào)制格式且有高光譜效率的光纖通信系統(tǒng)中能有較好的作用，而且ISFA估計器可以通過增加平均窗口尺寸來減輕噪聲大小的方法來降低估計誤差的不確定性。另一方面，隨著窗口大小的增加，估計得到的CSI往往偏離實(shí)際的CSI，這種偏差在高度分散的傳輸信道中會更大。因此在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)該盡量確定最佳窗口大小以平衡噪聲效應(yīng)和CSI偏差的影響。如果色散嚴(yán)重或存在多模光纖中的模內(nèi)色散，窗口大小應(yīng)該更加精心設(shè)計。在本文中，根據(jù)離散菲涅爾變換（DFnt）方法，研究人員提出并研發(fā)了一個性能優(yōu)異的CO-OFDM系統(tǒng)信道估計器。通過計算菲涅爾域內(nèi)符號可以得到平均估計的CSI特性，并且使用該方法在實(shí)際信道內(nèi)應(yīng)用DFnT和ISFA估計器可以實(shí)現(xiàn)無偏差的誤差估計過程。 特別是導(dǎo)出ISFA估計器的最佳平均窗口大小可為實(shí)驗(yàn)研究提供參考，相關(guān)偏差特性如圖3所示。

圖3  不同窗口大小的ηI（n）偏差特性
4.光傳輸
    為了進(jìn)一步降低收發(fā)端機(jī)成本，支持上百公里傳輸?shù)闹苯訖z測（DD）光通信系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。使用斯托克斯矢量DD接收技術(shù)可以在480km標(biāo)準(zhǔn)單模光纖（SSMF）上傳輸速率為太比特級別的16階正交幅度調(diào)制（16-QAM）光信號；使用拉曼放大器可以在880km SSMF上傳輸DD導(dǎo)頻輔助的四邊帶100.29 Gb/s正交頻分復(fù)用/偏置正交幅度調(diào)制（OFDM/OQAM）32-QAM信號；使用色散預(yù)補(bǔ)償技術(shù)可以在800km SSMF上傳輸單信道速率為25 Gb/s的16-QAM單邊帶信號。在實(shí)際傳輸應(yīng)用中，光纖克爾非線性效應(yīng)是限制系統(tǒng)傳輸性能不可忽視的一大因素。對于直接檢測系統(tǒng)，由于單端型光電二極管的平方律檢測效應(yīng)，在接收端只能獲得光信號的幅度信息。因此，在發(fā)射端采用數(shù)字反向傳播算法（DBP）可以有效地進(jìn)行克爾非線性預(yù)補(bǔ)償。最近，來自北京大學(xué)國家光網(wǎng)絡(luò)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究人員研究了基于28G波特率的奈奎斯特16-QAM單邊帶子載波調(diào)制（SCM）的直接檢測傳輸系統(tǒng)。該光通信系統(tǒng)的工作波長在1550 nm附近，傳輸距離為960 km SSMF。如圖4為該系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方案。在信號傳輸至光纖循環(huán)回路之前，通過摻鉺光纖放大器來控制光發(fā)射功率。在環(huán)路內(nèi)，光帶通濾波器（OBPF1）用來抑制放大自發(fā)輻射噪音的積累。在該實(shí)驗(yàn)中，摻鉺光纖放大器的噪聲指數(shù)約為5.5～6.0dB。在接收端，信號首先通過一個摻鉺光纖放大器進(jìn)行放大，來調(diào)節(jié)接收功率。另一個OBPF2用來消除帶外噪聲和光纖非線性引起的共軛失真。濾波后的信號通過光電檢測器進(jìn)行解調(diào)，隨后，使用電放大器（EA）對信號進(jìn)行調(diào)節(jié)，兩者帶寬均為50GHz。研究結(jié)果證明，使用預(yù)矯正的DBP算符，傳輸后的誤碼率表現(xiàn)為2.0 × 10−2，相比較只使用預(yù)矯正的色散補(bǔ)償技術(shù)，收發(fā)性能均有提升。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明在遠(yuǎn)距離單信道單邊帶直接檢測系統(tǒng)中使用該方案可以有效實(shí)現(xiàn)非線性補(bǔ)償?shù)倪^程。

圖4  系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方案圖
    正交頻分復(fù)用（OFDM）調(diào)制技術(shù)非常適合用于需要高容量的通信網(wǎng)絡(luò)，光正交頻分復(fù)用（OOFDM）系統(tǒng)已經(jīng)吸引了眾多研究人員的興趣，在無線和有線傳輸系統(tǒng)中得到了成功應(yīng)用，高譜效率和有效地克服傳輸損傷優(yōu)勢是其可以廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵原因。在接收端，OOFDM既可以使用直接檢測也可以使用相干檢測，直接檢測是最簡單的接收方式，相干檢測可以提供更高的接收靈敏度和系統(tǒng)頻譜效率，但是接收端的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，成本更高。強(qiáng)度調(diào)制直接檢測OFDM信號可以采用雙邊帶調(diào)制方式產(chǎn)生，但在光譜上需要占據(jù)大帶寬，而且容易受功率衰退引起的色散影響；也可以使用單邊帶調(diào)制方式產(chǎn)生，該方案沒有功率衰退，而且更加充分地利用了頻譜資源�；�于強(qiáng)度調(diào)制直接檢測的波分復(fù)用（WDM）OFDM系統(tǒng)則需要在發(fā)射端使用多載波光源，如半導(dǎo)體鎖模激光器。最近，來自西班牙瓦倫西亞理工大學(xué)的研究人員首次在WDM接入系統(tǒng)中研究了低價的OOFDM信號發(fā)射器，該發(fā)射器基于一個寬帶光源設(shè)計，并與多邊帶下一代OFDM-無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）系統(tǒng)相兼容。如圖5所是使用寬帶光源的OOFDM信號傳輸實(shí)驗(yàn)方案。在光電探測之前，信號先經(jīng)過一個馬赫增德爾干涉儀（MZI）,該干涉儀包含兩個50:50光耦合器和一個可變延遲線（VDL）, VDL的插入損耗大約為1 dB，最大延遲范圍為330ps；之后，接收電信號通過一個實(shí)時數(shù)字示波器進(jìn)行采樣和同步處理，移除循環(huán)前綴，塊狀導(dǎo)頻信號用來進(jìn)行信道估計和信號均衡。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，使用寬帶光源能將OOFDM信號在10km光纖鏈路傳輸，而且該方案在WDM接入網(wǎng)絡(luò)中易于實(shí)現(xiàn)，且與多邊帶下一代OFDM-PON相互兼容。

圖5  使用寬帶光源的OOFDM信號傳輸實(shí)驗(yàn)方案圖
    在過去二十年，網(wǎng)絡(luò)容量一直呈指數(shù)形式增長，這種增長主要是由于互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)展以及用戶數(shù)量劇增而隨之帶來的。雖然能通過利用時域、頻域、相位和偏振方面相應(yīng)的技術(shù)來提高頻帶利用率，但如果還能進(jìn)一步研究空分光通信技術(shù)則能夠極大限度地提高光信息傳輸容量�？辗謴�(fù)用（SDM）是通過多模光纖（MMF）來實(shí)現(xiàn)的，其單芯或多芯光纖（MCF）中允許多種模式的傳輸。多模光纖中信號以不同的速率傳輸時，將會產(chǎn)生差分群時延（DMGD）效應(yīng)，從而引起符號間干擾（ISI），如果采用高效的均衡技術(shù)或者先進(jìn)的調(diào)制格式（如正交頻分復(fù)用，OFDM）則可以緩解該問題。雖然在理想的狀態(tài)下，空分復(fù)用利用多種傳輸模式能夠使通信鏈路容量提升到數(shù)倍，但在實(shí)際的傳輸系統(tǒng)中，傳輸模式會受到串?dāng)_問題的影響，特別是在差分群時延接近于零時，這種影響程度最深。在無線通信系統(tǒng)的接收端，利用多輸入多輸出（MIMO）解碼技術(shù)可以很好地恢復(fù)原始信號。此外，光纖的一些缺陷（如熔接不良、光纖微彎）和光學(xué)器件（放大器、多路復(fù)用器）的損耗會直接影響多模傳輸過程，因此多模傳輸?shù)恼�交特性和信道的一致性難以得到保證�？辗謴�(fù)用技術(shù)是提高未來光通信容量的關(guān)鍵所在，但其模式相關(guān)損耗（MDL）會降低系統(tǒng)的性能�；�于多模光纖的空分復(fù)用系統(tǒng)，也可以表示為MxM MIMO系統(tǒng)，它是采用模式擾頻和強(qiáng)耦合光纖技術(shù)來降低模式相關(guān)損耗（MDL）對系統(tǒng)性能的影響。有報道指出，在光纖之間放置模式擾頻器可以減少M(fèi)DL，但需要大量的比較理想的加擾器，因此會增加系統(tǒng)的成本。另外，基于時空編碼的數(shù)字信號處理技術(shù)在模分復(fù)用系統(tǒng)中對降低MDL也有很好地效果，不過在實(shí)際不同的模式傳輸過程中，信號依然會受到不同程度的衰減。最近，來自法國巴黎高科國立高等電信學(xué)校的研究人員，提出了一種將時空編碼和前向糾錯編碼聯(lián)合應(yīng)用于少模光纖系統(tǒng)的方案，如圖6所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，其編碼增益得到大幅度提升。


圖6時空編碼和FEC聯(lián)合應(yīng)用傳輸系統(tǒng)
    階躍折射率塑料光纖（SI-POF）是一種適合于短距離傳輸高速率信息的物理媒介，具有抗電磁干擾、體積小、重量輕以及終端連接簡單的優(yōu)點(diǎn)，并且在汽車工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的多媒體定向系統(tǒng)傳輸（MOST），已經(jīng)有包括沃爾沃，寶馬，奧迪，梅賽德斯，凱迪拉克在內(nèi)的200多家汽車制造商正在使用SI-POF作為汽車網(wǎng)絡(luò)的物理媒介。對于家庭網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，歐洲聯(lián)盟項(xiàng)目提出的POF-Plus標(biāo)準(zhǔn)為1Gbps的信號能夠在1mm SI-POF傳輸距離超過50m。模態(tài)色散是SI-POF的主要缺點(diǎn)，因此在傳輸距離超過100m時，其鏈路帶寬限制在40MHz左右，對于160Mbps NRZ調(diào)制信號時，當(dāng)傳輸距離為50m時其鏈路帶寬限制在80MHz左右。幾種在電域和光域中提高數(shù)據(jù)速率的方法也見諸報道，在電域中采用調(diào)制和均衡技術(shù)如多階脈沖幅度調(diào)制（MPAM）技術(shù)，多載波OFDM技術(shù)以及自適應(yīng)均衡技術(shù)；在光域中采用波分復(fù)用傳輸和空間濾波技術(shù)，如限制模式傳輸和采用小范圍的高靈敏度探測器。電域解決方案通常涉及到復(fù)雜的信號處理過程和較高制造成本，光域則通常需要較高的光功率輸出，而且光纖對準(zhǔn)和拼接要求很高。
最近，來自美國內(nèi)布拉斯加州林肯大學(xué)電氣和計算機(jī)工程系的研究人員，提出了一種采用空間模式濾波器來降低模態(tài)色散影響的系統(tǒng)方案。該方案采用一種降低標(biāo)準(zhǔn)的階躍折射率塑料光纖的模態(tài)色散的技術(shù)，SI-POF的直徑為1mm，通過減少光纖鏈路的有效數(shù)值孔徑來減輕模態(tài)色散，空間模式濾波器是由聚碳酸酯毛細(xì)管構(gòu)成，圖7為高階空間模式濾波器，圖8為高階模式濾波示意圖。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，1Gb/s NRZ調(diào)制信號在距離為30米的SI-POF中實(shí)現(xiàn)無誤碼傳輸。  

圖7 高階空間模式濾波器

圖8 高階模式濾波示意圖 
5.光網(wǎng)絡(luò)及子系統(tǒng)
    越來越多的實(shí)際應(yīng)用需要研發(fā)室內(nèi)定位技術(shù)（如導(dǎo)航業(yè)務(wù)，基于射頻（RF）的室內(nèi)定位通信），因此室內(nèi)定位技術(shù)在近幾年取得了廣泛的研究成果，但是由于室內(nèi)環(huán)境的多徑干擾，定位的精準(zhǔn)度受限在幾十厘米量級范圍內(nèi)�？梢姽馔ㄐ牛╒LC）系統(tǒng)使用發(fā)光二極管（LED）吸引了眾多的研究目光，除了數(shù)據(jù)傳輸之外，LED還可以作為信號燈實(shí)現(xiàn)可見光定位（VLP）�？梢姽馔ㄐ乓�求到達(dá)時間和到達(dá)時差需要精確同步，因此許多相關(guān)的研究都需要研究收發(fā)機(jī)中相關(guān)復(fù)雜的構(gòu)造。為了簡化接收器的結(jié)構(gòu)，許多研究報道都將研究中心轉(zhuǎn)向簡單的三邊測量術(shù)，并采用強(qiáng)度調(diào)制加窗的正弦信號用來定位。由于定位信號獨(dú)立于通信系統(tǒng)，需要額外的時間導(dǎo)頻用來定位，無疑會導(dǎo)致VLC的頻譜效率下降。最近，來自北京大學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究人員提出了使用基于排列估計的接收信號強(qiáng)度方案，使用現(xiàn)有的離散多音（DMT）VLC系統(tǒng)中訓(xùn)練序列進(jìn)行定位。如圖9為具有定位過程的室內(nèi)方案。LED設(shè)置在天花板上，接收器安置在地板上。DMT信號使用直流偏置電流驅(qū)動LED，通過前后補(bǔ)償電路，LED的低通特性會受到抑制；此外，每個子載波的發(fā)射功率被認(rèn)為是相同的，訓(xùn)練序列使用正交相移鍵控（QPSK）技術(shù)調(diào)制，這樣每個子載波的幅度也是一樣的。研究人員研究了子載波數(shù)目的影響，發(fā)射光功率設(shè)置為1W，子載波數(shù)目分別設(shè)置為128, 256, 512, 1024, 和 2048，調(diào)制帶寬為100 MHz。隨著子載波數(shù)目的增加，克拉美羅界（CRB）減小，因?yàn)楦�多的子載波可以支持更多的信息，而且累積的平均功率與符號周期成正比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與使用加窗正弦信號方案相比較，研究人員提出的方案明顯提高了定位準(zhǔn)確度，LED的子載波的數(shù)量可以最優(yōu)化以獲得預(yù)期的估計精度。

圖9 使用白光LED定位的室內(nèi)方案
    RoF技術(shù)被認(rèn)為是毫米波段超寬帶無線接入網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，因?yàn)槌瑢拵�射頻（RF）信號調(diào)制的光信號通過光纖在中心站和基站之間傳輸時，其損耗非常低，并且RoF技術(shù)與波分復(fù)用（WDM）技術(shù)相互兼容，兩者結(jié)合在一起可進(jìn)一步提高系統(tǒng)通信帶寬。然而，基于RF調(diào)制的光雙邊帶（ODSB）信號在單模光纖上傳輸時，傳輸?shù)男盘枙�因�(yàn)樯�散而受到功率波動的影響，隨著RF載波頻率的提高和光纖的長度增加，使得功率波動問題會變得越來越嚴(yán)重。光單邊帶（OSSB）信號是由光載波和一個光邊帶構(gòu)成，可有效解決由光纖色散引起的功率波動問題。一些關(guān)于OSSB RF信號的產(chǎn)生技術(shù)也不斷被報道出來，如采用光調(diào)制器或者光濾波器來產(chǎn)生上述信號的方法，但卻由于光載波功率和光邊帶功率的差異，使得接收機(jī)的靈敏度相對較差。如果采用基于光梳狀濾波器和SOA產(chǎn)生OSSB RF信號，則能夠縮小兩者功率的差異，從而提高接收機(jī)的靈敏度，不過該方法需要用到額外的延遲線調(diào)制器。不過，在SOA中采用交叉極化調(diào)制（XPolM）的全光SSB RF信號生成技術(shù)，不僅可以使光邊帶的功率與光載波的功率相似，而且不需要額外的延遲線控制。最近，來自韓國光州理工學(xué)院信息通信學(xué)院的研究人員，提出了一種單工（下行）光載無線通信系統(tǒng)方案。在該方案中，半導(dǎo)體光放大器使用了基于交叉偏振調(diào)制的全光單邊帶（SSB）上變頻技術(shù)，如圖10所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在20km單模光纖上傳輸60GHz的10Gb/s 16QAM-OFDM信號時，其與色散相關(guān)的功率損失可忽略不計，并且工作波長范圍為1550-1570nm，此時接收信號的誤碼率變化曲線平坦。

圖10 基于XPolM的全光SSB RoF下行鏈路傳輸方案圖