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光電信息學(xué)院唐明教授團(tuán)隊(duì)至簡(jiǎn)DSP短距自相干實(shí)時(shí)傳輸實(shí)驗(yàn)刷新紀(jì)錄

華中科技大學(xué)管理學(xué)院
2021-10-19 19:00 瀏覽量: 3744
?智能總結(jié)

9月17日,光電信息學(xué)院唐明教授團(tuán)隊(duì)攜手華為在超高速光通信方向突破了相干光數(shù)字信號(hào)處理性能與功耗相互制約的瓶頸,創(chuàng)新性地提出了一種同源零差自相干架構(gòu)及新型光電融合偏振調(diào)控器件,通過(guò)以光補(bǔ)電,在全球首次...

9月17日,光電信息學(xué)院唐明教授團(tuán)隊(duì)攜手華為在超高速光通信方向突破了相干光數(shù)字信號(hào)處理性能與功耗相互制約的瓶頸,創(chuàng)新性地提出了一種同源零差自相干架構(gòu)及新型光電融合偏振調(diào)控器件,通過(guò)以光補(bǔ)電,在全球首次實(shí)現(xiàn)單波800Gb/s偏振復(fù)用64QAM至簡(jiǎn)DSP相干光信號(hào)實(shí)時(shí)在線傳輸,奠定了未來(lái)數(shù)據(jù)中心互連和城域網(wǎng)向單波速率超Tbit傳輸?shù)募夹g(shù)基礎(chǔ)。

唐明教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合華為在ECOC2021(歐洲光通信大會(huì))發(fā)表的PDP論文

隨著物聯(lián)網(wǎng)和云技術(shù)的發(fā)展、因特網(wǎng)流量持續(xù)指數(shù)激增,中短距光互連正面臨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)爆炸式增長(zhǎng)帶來(lái)的擴(kuò)容挑戰(zhàn),傳統(tǒng)直調(diào)直檢(IM-DD)在進(jìn)一步擴(kuò)容時(shí)將受到色散、靈敏度和功率預(yù)算的掣肘。相干光探測(cè)結(jié)合高性能數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)DSP向中短距下沉是業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)同的趨勢(shì)。但是由于傳統(tǒng)相干光通信的高成本與高功耗,如何在保持相干光通信性能優(yōu)勢(shì)的同時(shí)降低成本一直是一個(gè)困擾業(yè)界的難題。針對(duì)此痛點(diǎn),唐明教授團(tuán)隊(duì)曾攜手華為在2020年提出了超高速短距雙向自相干傳輸系統(tǒng),成功實(shí)現(xiàn)了全球首個(gè)600G實(shí)時(shí)在線自相干傳輸。該成果入選當(dāng)年OFCPDP論文,也是當(dāng)年唯一一篇來(lái)自中國(guó)的PDP論文。

(a)全雙工MIMO-free同源相干傳輸原理圖(b)基于硅基波導(dǎo)的APC偏振追蹤原理圖(c) APC偏振追蹤效果的Poincare球示意圖

然而,已有的同源相干方案仍然需要復(fù)雜和高性能的DSP,這帶來(lái)了較大的功耗。今年,唐明教授再次取得突破,憑借著課題組自主研發(fā)的自適應(yīng)偏振追蹤(daptive Polarization Controller, APC)硅基光子集成芯片,提出了超高速至簡(jiǎn)DSP BiDi MIMO-free自相干探測(cè)傳輸系統(tǒng)(圖2(a))。該芯片(圖2(b))可以將任意輸入偏振態(tài)追蹤到一個(gè)確定的偏振態(tài)上(圖2(c))。通過(guò)部署互易的APC,可以同時(shí)補(bǔ)償遠(yuǎn)端本振光和反向傳輸信號(hào)光的偏振不確定性。

封裝完成的硅基APC鎖偏芯片及其FPGA控制模塊

為了驗(yàn)證此方案,唐明教授團(tuán)隊(duì)在華為技術(shù)有限公司的支持下,完成了全球首個(gè)800Gb/sMIMO-free同源零差自相干雙向傳輸實(shí)時(shí)在線演示。相比于傳統(tǒng)高速相干系統(tǒng)需要采用復(fù)雜的可調(diào)諧激光器以及精密的溫度控制機(jī)制,該方案采用更加小巧的DFB激光器并且無(wú)需制冷,同時(shí)無(wú)需使用傳統(tǒng)DSP中的MIMO、頻偏和相噪算法,將有效降低未來(lái)數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)系統(tǒng)的尺寸和功耗,為新一代Tbit短距光互連提供了大容量低成本的解決方案。

此項(xiàng)成果是在ECOC2021(歐洲光通訊大會(huì))上作為PDP(Post-deadline paper,在截稿日期之后被接收的論文)論文發(fā)表時(shí)披露的。華中科技大學(xué)為論文第一完成單位。光電信息學(xué)院博士生王力論文第一作者,唐明教授是通訊作者。光電信息學(xué)院研究生曾一凡、杜灝澤和王雪峰等參與了技術(shù)研發(fā)工作。ECOC與在美國(guó)召開(kāi)的OFC并稱為國(guó)際光通信領(lǐng)域最頂級(jí)的學(xué)術(shù)會(huì)議,其PDP論文旨在發(fā)布光通信領(lǐng)域的最新技術(shù)進(jìn)展和紀(jì)錄性成果,代表著業(yè)內(nèi)當(dāng)前最高技術(shù)水平。自ECOC會(huì)議在1976年第一次舉辦,45年來(lái)中國(guó)內(nèi)地僅有4篇(分別來(lái)自華為、中信科、華科大)成功入選為PDP,此論文是唯一中國(guó)高校工作入選ECOC PDP論文。

唐明教授團(tuán)隊(duì)合影

據(jù)悉,光電信息學(xué)院唐明教授團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事“傳輸與感知一體化”智能光網(wǎng)絡(luò)的研究。在國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、優(yōu)青項(xiàng)目、863計(jì)劃主題項(xiàng)目和重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目等課題的支持下,在超高速相干光傳輸理論、技術(shù)、核心器件和算法等方面取得突出成果,在光通信主流期刊和國(guó)際頂級(jí)會(huì)議上發(fā)表論文150余篇(包括2020年OFC PDP和2021年ECOC PDP)。出版新型通信光纖方面論著(章節(jié))一部,擁有28項(xiàng)授權(quán)發(fā)明專利,推動(dòng)了空分復(fù)用光纖及器件的實(shí)質(zhì)轉(zhuǎn)化應(yīng)用,獲2019年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)(超高速超長(zhǎng)距離T比特光傳輸系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與工程實(shí)現(xiàn))。

論文鏈接:https://www.ecoc2021.org/programme/post-deadline-papers

本文轉(zhuǎn)載自:華中科技大學(xué)新聞網(wǎng)

http://news.hust.edu.cn/info/1002/42998.htm

-END-

華中科技大學(xué)是2002年國(guó)務(wù)院學(xué)位辦首批獲準(zhǔn)開(kāi)展EMBA教育的試點(diǎn)單位之一。華中科技大學(xué)EMBA項(xiàng)目始終秉承“明德厚學(xué),求是創(chuàng)新”的校訓(xùn),堅(jiān)持“突破認(rèn)知邊界,共享管理智慧,契配價(jià)值生態(tài),賦能社會(huì)發(fā)展”的項(xiàng)目使命,依托學(xué)校優(yōu)勢(shì)學(xué)科資源和雄厚的師資力量,不斷探索科技與商業(yè)融合,認(rèn)知與實(shí)踐結(jié)合的現(xiàn)代商學(xué)教育,形成了“科商融合,道器兼工,國(guó)際視野,新銳精神”的項(xiàng)目特色。

2022年,華中科技大學(xué)EMBA“卓越計(jì)劃”提前面試報(bào)名通道已開(kāi)啟。“卓越計(jì)劃”名額約占華中科技大學(xué)EMBA整體招生計(jì)劃的95%,持有我校EMBA有效“卓越計(jì)劃”通行證的考生(含2020年獲得“卓越計(jì)劃”通行證且還在有效期的考生),2022年聯(lián)考初試成績(jī)達(dá)到國(guó)家A線,復(fù)試合格(政治和英語(yǔ)復(fù)試均及格)即可擬錄取。

華中科技大學(xué)EMBA

2022級(jí)招生進(jìn)行中

掃碼報(bào)名提前面試

內(nèi)容編輯:凌墨

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