Postdeadline文章评述

1. Amplifiers and Lasers: Fiber or Waveguide
对于高功率光纤激光器，基于双包层结构的单根光纤输出功率已经从百瓦级向千瓦级发展，但存在两个方面的问题：一是产生如此高功率的连续光大都是多模信号，单模信号超于千瓦量级难度很大；另一方面，超于千瓦的光信号波长范围在1-1.1um（如包层泵浦Yb 掺杂的硅基光纤激光器），对于长波长波段1.5-1.6um的一些重要应用难以满足，比如长波长”eye safe”这一天然特性以及兼容光通信用的低损传输窗口等等。两个主要问题都在于材料和结构的突破，对于长波长高功率信号，掺杂Er是必然的选择（光通信1.55um，C波段EDFA的广泛使用），基于Yb和Er混掺的光纤可以先由Yb离子吸收泵浦能量，然后转移给Er，但效率不高是其发展的主要障碍。在本次OFC上，有一篇来自南安普顿大学光电子研究中心的文章，他们展示了基于EYDF(Er Yb Doped Fiber)光纤MOPA方式的可调谐（长波长1546nm－1566nm）单频光源，输出功率达到了创记录的50dBm（在1563nm处有最大输出功率151W），初级EDFA放大后信号为1.8W，在最后一级放大器可达到高达20dB增益和33%斜率效率，作者还预测光纤放大器的这种高增益、高功率、高效率与telecom的结合将会产生一系列新的应用。来自同一个group的另一篇文章给出了在1060nm的高功率脉冲源，这也是高功率光纤激光器的发展趋势之一：从连续光纤激光向高功率脉冲光纤激光发展。在基于光纤的MOPA系统中，来自于开关控制的激光二极管的脉冲可以放大到平均功率达到320W，20ps的宽度，1GHz的重复速率，本篇文章的意义在于应用产生高于1kW的连续光技术，可以产生皮秒量级光脉冲，且达到几百瓦的输出功率，由于输出功率更多限制于泵浦功率，因此随着泵浦技术的提高，输出功率还有很大的上升空间，其可应用于基于非线性频率转换技术产生可见部分的高功率应用源。两篇关于高功率光纤激光器的文章均来自南安普顿光电子研究中心，可见其在此领域的领先地位，同时笔者还听到最近美国有项目提出要求更窄线宽（从KHz到几百Hz甚至100Hz以下）更高功率的光源，此非由光纤激光器完成不可。

另一篇来自日本的公司讲述了在城域网中基于铋酸盐玻璃（Bismuthate glass）的掺铒波导光放大器替代传统基于光纤的掺铒放大器，适合于城域网对于器件小巧紧凑且成本低廉的要求。这篇文章的实验结果表明在1平方厘米的Bi-EDW可以提供整个C波段大于15dB的增益，其传输损耗为0.138dB/cm，最大增益在波长1555nm处接近18dB，噪声系数小于5.5dB。在1530-1565nm的波段内，增益平坦度为2dB左右，输出绝对功率值为12dBm。波导应用的问题之一是其温度敏感性，文中并没有提到，其主要的优势在于集成度高以及可量化生产的低成本。从本篇文章来看，虽然传统的DWDM已经大量部署于运营商实际骨干网络中，但在城域乃至接入(WDM PON)中，由于新的环境特点，对于器件也有了一些特殊要求，从成本上，从性能上，从尺寸上，因此可能预示着很多新的机会。
2. Applications
在应用的subcommittee中共有4篇文章，代表了4个方向。第一方向是单跨段高损耗情况下（海底传输以及陆地上那些特殊的不适宜放置放大器的地区），利用三级分布拉曼放大来提高光信噪比OSNR，其具体现场试验的结果为：1x170Gbit/s（160Gbit/s的信号加上7%的FEC编码带宽）在61dB衰耗的链路上，以及8x170Gbit/s在44dB的实际光纤中。从目前来看，尽管由于可运营级的多种限制（高功率易于损害等），拉曼放大器的应用领域已经比较明显：即在单超长跨段（超大损耗）中利用其分布放大降低噪声的特性来改善系统的OSNR。第二个现场试验来自于日本关于GMPLS多种类型多加设备的互联互通，试验地域涵盖400km的范围；多种类型包括了MPLS的包、TDM的slot和波长，即真正意义上的通用多协议标签交换；多厂家是指本次试验中的IP/MPLS Router、SDH DX、Photonic XC等来自9个厂家。在建立LSC LSP（3.2秒）/TDM（18.7秒）/Packet（29.4秒）等path时，其建立时间分别受限于硬件响应时间、XC的交叉连接时间和OSPF的advisement时间，各个厂商使用的信令协议都为RSVP-TE，使用的路由协议为OSPF-TE，看来经过02－04年的讨论选择后，这两种协议已经成为事实上的信令和路由协议的标准，很少有厂家再去开发支持CR-LDP、PNNI和路由IS-IS TE协议。和这次GMPLS协议相比，中国电信先前进行的MSTP关于VCat、LCAS和GFP16个厂家协议互通，无论是其规模和意义上都比此次要大，也许下一个重点的可运营传送网的现场试验将是大型完善的ASON。第三篇现场试验是近来吵的很热的ROADM。本文的突出特点是突破原有的只能波长级粗粒度的上下通道，它可以进行基于PACKET的更细颗粒的在站点上下，实现方式是利用了传统的AOTF外，还加入了光码标签（Label），这也正是此ROADM的关键点，但其主要问题还是延迟和处理标签的同步以及真正的业务需求，因为ROADM大都用于骨干网或者城域核心网，与ULH联合使用，动态调整上下波长，其处理颗粒度大是其应用范围所决定。最有一篇文章在VDSL方面，尽管FTTH和PON已经越来越被认可，但是全光的到家还有待时日，因此ADSL、VDSL还有相当的时间内处于接入网的主体技术，该文的贡献在于利用光纤系统配给用户，在功率上节省了90%多，只需要165mw就可正常工作，其真正的意义在于对现有VDSL网络的巨大改进。（光纤在线美国特约编辑  Zhensheng)