2023年5月出版的JLT主要刊登了以下一些方向的文章，包括：光信號(hào)發(fā)射機(jī)，光學(xué)頻率梳提取，光纖無(wú)線通信，電光調(diào)制器，可見(jiàn)光通信，第五代固定通信網(wǎng)等；筆者將逐一評(píng)析。

1．光信號(hào)發(fā)射機(jī)
華中科技大學(xué)的Zexin Chen等研究人員分析了發(fā)射機(jī)損耗對(duì)概率整形正交振幅調(diào)制（PS-QAM）信號(hào)的影響并設(shè)計(jì)出相應(yīng)補(bǔ)償方案，如圖1所示。對(duì)于采用概率星座整形（PCS）的高譜效率（SE）城域傳輸網(wǎng)絡(luò)，發(fā)射機(jī)損耗影響了系統(tǒng)收發(fā)信號(hào)性能的提升。為從一定程度上克服該影響，他們進(jìn)一步研究了發(fā)射機(jī)損耗和射頻（RF）放大器噪聲對(duì)光纖鏈路最佳整形因子（SF）和調(diào)制深度的影響，并分析了發(fā)射機(jī)噪聲對(duì)廣義互信息（GMI）和整形因子的影響，并在背對(duì)背（B2B）系統(tǒng)中應(yīng)用PS-256QAM信號(hào)對(duì)優(yōu)化策略進(jìn)行了驗(yàn)證[1]，研究結(jié)果表明：發(fā)射機(jī)噪聲和光纖信道噪聲的比例不匹配會(huì)導(dǎo)致GMI過(guò)程劣化；當(dāng)調(diào)制深度、發(fā)射機(jī)噪聲、光纖信道噪聲和SF相對(duì)固定時(shí)，可通過(guò)優(yōu)化削波比降低峰均功率比（PAPR）負(fù)面效應(yīng)，使發(fā)射信號(hào)性能提升；需要注意的是最佳削波比和調(diào)制深度對(duì)SF和光纖信道噪聲不敏感，但是對(duì)發(fā)射機(jī)的噪聲比較敏感。綜上所述，該方案對(duì)高速通信領(lǐng)域中發(fā)射機(jī)的信號(hào)優(yōu)化具有一定的參考借鑒意義。



2．光學(xué)頻率梳提取
澳大利亞克萊頓莫納什大學(xué)的C. Prayoonyong等研究人員設(shè)計(jì)了在梳狀微環(huán)諧振器（MRR）諧帶寬和耦合損耗改變時(shí)評(píng)估系統(tǒng)性能的方法，相關(guān)裝置的理想配置如圖2所示；其中梳狀頻率的提取過(guò)程能顯著降低光載波噪聲比（OCNR）的負(fù)面影響。研究人員研究后解釋了放大梳狀OCNR及提取梳狀頻率后輸出OCNR之間的關(guān)系的，以及提取線與奈奎斯特?cái)?shù)據(jù)波形相乘時(shí)光信噪比（OSNR）的相關(guān)表達(dá)式[2]。研究結(jié)果表明：通過(guò)減輕OCNR限制，在功率受限微梳中增加有用梳狀線的數(shù)量以及增加單個(gè)微梳的空間模式數(shù)量，可在超大容量空分復(fù)用實(shí)驗(yàn)中定量地對(duì)通信性能進(jìn)行有效測(cè)試。因此，該方案在未來(lái)超高速空分復(fù)用通信系統(tǒng)中具有一定的潛在應(yīng)用價(jià)值。



3.光纖無(wú)線通信
西南交通大學(xué)的Yue Zhu等研究人員設(shè)計(jì)了含自注意力機(jī)制Transformer（深度學(xué)習(xí)技術(shù)的一種）的光纖無(wú)線鏈路（ROF）高可靠建模方法，如圖3所示；其中Transformer由多個(gè)子層組成，每個(gè)子層含自注意力機(jī)制用以計(jì)算序列中每個(gè)位置信號(hào)的反映。研究人員在收集鏈路傳輸中衰減、色散、噪聲和非線性的實(shí)際參數(shù)建立ROF實(shí)際鏈路之后，再引入Transformer訓(xùn)練數(shù)據(jù)構(gòu)建強(qiáng)度調(diào)制直接檢測(cè)（IM-DD）的ROF鏈路模型。他們將中心頻率8GHz及符號(hào)率2Gband的16QAM信號(hào)在傳輸距離為30km的ROF鏈路模型中進(jìn)行了分析[3]。研究結(jié)果表明：應(yīng)用該方案后信號(hào)在傳輸距離、載波頻率、發(fā)射功率和信噪比等方面都優(yōu)于采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（FCNN）、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）和生成對(duì)抗性網(wǎng)絡(luò)（GAN）的方案。綜上所述，該方案在微波光子學(xué)領(lǐng)域有很一定的應(yīng)用潛力。



4.電光調(diào)制器
西班牙巴倫西亞大學(xué)的Luis Torrijos-Morán等研究人員基于四種不同射頻成分在微波光子鏈路（MPL）系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了雙平行馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器（DPMZM）的線性化工作，相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置如圖4所示；其中，MPL由DPMZM和兩個(gè)馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器（MZM）組成。DPMZM輸出的調(diào)制光波被光譜整形器處理以完成在光學(xué)載波頻帶（OCB）上的幅度抑制和相移過(guò)程。研究人員應(yīng)用四種不同射頻成分在光電探測(cè)器上拍頻產(chǎn)生了三階互調(diào)失真（IMD3）信號(hào)，并對(duì)DPMZM線性化MPL處理后的RF信號(hào)進(jìn)行了分析[4]。研究結(jié)果表明：該方案能在無(wú)需額外頻段分量的條件下同時(shí)調(diào)制四路不同信號(hào)，生成的交叉IMD3可以通過(guò)調(diào)諧調(diào)制器中的直流電壓來(lái)抵消，而直接IMD3需要OCB處理才能實(shí)現(xiàn)鏈路線性化。因?yàn)樯鲜龇桨傅木�性化應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，因此可應(yīng)用于高速率大帶寬光纖無(wú)線通信系統(tǒng)中。



5. 可見(jiàn)光通信
廈門(mén)大學(xué)的Tingwei Lu等研究人員設(shè)計(jì)了采用單個(gè)微型藍(lán)光LED的全雙工可見(jiàn)光通信（VLC）系統(tǒng)，如圖5所示。他們采用原子層沉積（ALD）法在基于氮化鎵（GaN）的LED活性區(qū)側(cè)壁沉積氧化鋁（AL2O3），使得側(cè)壁鈍化后的LED可獲得更高的頻率響應(yīng)與外量子效率（EQE）；將正向偏置電壓設(shè)置為3V時(shí)，注入電流密度為120A/cm2，檢測(cè)響應(yīng)度為0.243A/W，仍然能夠保證正常照明。他們采用80×120um2的微型藍(lán)光LED-PD，在1m的VLC鏈路上實(shí)現(xiàn)了528Mbps的16QAM-OFDM信號(hào)的傳輸，表明當(dāng)注入電流能夠支持LED顯示功能時(shí)，微型LED-PD可作為有效光電探測(cè)器 [5]。研究結(jié)果表明：當(dāng)傳輸距離為1m/時(shí)，上行鏈路和下行鏈路的傳輸速率為350Mbps，誤碼率（BER）分別為2.1×10−3和2.8×10−3。當(dāng)傳輸距離增加到1.2m和1.5m時(shí)，全雙工VLC系統(tǒng)也能實(shí)現(xiàn)300 Mbps和225 Mbps的傳輸速率。綜上所述，該方案簡(jiǎn)化了全雙工VLC通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)配置，降低了收發(fā)信號(hào)功耗，有利于多功能微型LED-PD器件的集成，體現(xiàn)了其在高速全雙工VLC領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。



6. 第五代固定通信網(wǎng)
北京郵電大學(xué)的Xin Li等研究人員設(shè)計(jì)了應(yīng)用于第五代固定通信網(wǎng)（F5G）中確定性信令延遲感知調(diào)度（LAS）方案，如圖6所示。目前，光接入網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入F5G時(shí)代，信令延遲優(yōu)劣決定了其所承載的業(yè)務(wù)是否能成功傳輸。因?yàn)樵跀?shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)（DCN）中信令延遲有非確定性，而非確定性信令無(wú)法保證信號(hào)成功傳輸，所以系統(tǒng)必須在指定的時(shí)間內(nèi)完成確定性信令傳輸。考慮到確定性信令可分為硬實(shí)時(shí)信令和軟實(shí)時(shí)信令兩種，研究人員針對(duì)F5G設(shè)計(jì)了支持確定性信令傳輸?shù)腖AS方案，該方案包括基于信令相關(guān)性和負(fù)載均衡的信令重排（SRLB）算法、基于截止時(shí)間的硬實(shí)時(shí)信令調(diào)度（DHS）算法和基于起始時(shí)間的軟實(shí)時(shí)信令調(diào)度（SSS）算法[6]。研究結(jié)果表明：對(duì)于硬實(shí)時(shí)信令和軟實(shí)時(shí)信令調(diào)度，該方案使調(diào)度失敗率降低了6.57%，網(wǎng)絡(luò)資源利用率提高了3.34%，端到端信號(hào)時(shí)延降低了1.01s；因此上述方案對(duì)于未來(lái)優(yōu)化F5G的調(diào)度過(guò)程和提升網(wǎng)絡(luò)資源利用率具有一定的參考價(jià)值。