【独家盘点】2015年光通信行业十大技术突破

2015-12-28 09:23

　　5、加拿大大学成功研发新型硅光子集成可调滤波器

　　如何建设更高速更优化的因特网？如何让无源器件进一步可集成化？加拿大魁北克城Laval大学Shi Wei教授用自己全新设计的可调光滤波器给出自己的答案。

　　Shi教授指出，能耗和每个光器件的成本妨碍了更高速因特网的实现。他和他的团队设计的可调光滤波器由于其可集成到光子芯片上大大降低了光网络的成本和功耗。

　　该可调滤波器的性能可以比拟传统的可调滤波器，但是尺寸和成本只是原来的几分之一。该器件的可调谐范围号称是硅芯片上以往展示的可调谐滤波器中最宽的。此外，该器件拥有几乎无限的自由频谱范围，意味着它可以在任何频率范围工作。另外，该器件还具有非常低的插损和带内波动，低串扰和低延迟的特性。

　　该器件采用了比人类头发的宽度小1000倍以上的周期性的纳米结构来实现分光。波长调节基于硅芯片上的微加热器来改变纳米结构。整个器件在CMOS兼容的纳米光子平台上实现，从而确保了低成本。

　　Shi教授表示，“最令人兴奋的所有这些都是在硅光子平台上实现的。这标志着这种滤波器可以同其他器件集成到一起，这就像找到拼图游戏中迷失的一片。”

　　可调谐滤波器是光网络设计中重要的光器件。由于光谱资源是有限的，灵活分配带宽，在指定时间分配制定带宽给指定用户就非常重要。可调谐滤波器是实现灵活光网络的关键器件。

　　Shi教授及其团队开发的可集成可调谐滤波器可调频率范围670GHz，大大高于其他硅光子集成可调谐滤波器的100GHz带宽，未来Shi教授还表示可以进一步拓展到1THz可调范围。

　　Shi教授表示，“大容量光网络将变革人类的生活。下一代的因特网技术意味着巨量的数据传输。想一想过去十年来因特网的进步，展望未来的因特网，可以说现在还仅仅是个开始。”

　6、光纤超远距传输增至5890公里新技术摆脱光纤传输瓶颈

　　来自英国伦敦大学学院的研究人员表示他们已经找到了一种方法，可以部分利用克尔效应（Kerr Effect）来极大地提升普通光纤电缆中数据的传输距离，同时能够确保所传数据的完整性。

　　克尔效应，也被称为“二次电光效应”，是物质因响应外电场的作用而改变其折射率的一种效应。该现象限制了相干数据可以传输的距离，由苏格兰物理学家约翰·克尔于1875年所发现。克尔注意到的效果是，由于外电场的作用，物质的折射率发生了改变，从而导致所发送的信息失真。如果在玻璃光纤中不使用中继器的话，数据在其内部的传输距离还将会有上限瓶颈。

　　而目前，英国伦敦大学学院的研究人员研发出的处理光纤信号的新方法，则通过消除经由一条光纤电缆的不同光通道之间的相互作用，同时采用新型的接收器和精密的信号处理算法，便可以在无需使用中继器的情况下，提升光纤电缆的无差错传输距离。该项研究有望进一步削减远距离光纤通信的成本，因此目前由英国工程和物理科学研究委员会资助展开。

　　据悉，研究人员在一根光缆中利用由7信道10GBd子载波排列出一个DP-16QAM（偏振复用16进制正交幅度调制）超级信道进行光传输。该超级信道结合优化的前向纠错算法，可将最大的传输距离从3190公里增加到5890公里。