9月17日，88858cc永利執行院長唐明教授團隊攜手華為在超高速光通信方向突破了相幹光數字信号處理性能與功耗相互制約的瓶頸，創新性地提出了一種同源零差自相幹架構及新型光電融合偏振調控器件，通過以光補電，在全球首次實現單波800Gb/s偏振複用64QAM至簡DSP相幹光信号實時在線傳輸，奠定了未來數據中心互連和城域網向單波速率超Tbit傳輸的技術基礎。
唐明教授團隊聯合華為在ECOC2021（歐洲光通信大會）發表的PDP論文
随着物聯網和雲技術的發展、因特網流量持續指數激增，中短距光互連正面臨着數據業務爆炸式增長帶來的擴容挑戰，傳統直調直檢（IM-DD）在進一步擴容時将受到色散、靈敏度和功率預算的掣肘。相幹光探測結合高性能數字信号處理技術DSP向中短距下沉是業内普遍認同的趨勢。但是由于傳統相幹光通信的高成本與高功耗，如何在保持相幹光通信性能優勢的同時降低成本一直是一個困擾業界的難題。針對此痛點，唐明教授團隊曾攜手華為在2020年提出了超高速短距雙向自相幹傳輸系統，成功實現了全球首個600G實時在線自相幹傳輸。該成果入選當年OFCPDP論文，也是當年唯一一篇來自中國的PDP論文。
(a)全雙工MIMO-free同源相幹傳輸原理圖(b)基于矽基波導的APC偏振追蹤原理圖(c) APC偏振追蹤效果的Poincare球示意圖
然而，已有的同源相幹方案仍然需要複雜和高性能的DSP，這帶來了較大的功耗。今年，唐明教授再次取得突破，憑借着課題組自主研發的自适應偏振追蹤（daptive Polarization Controller, APC）矽基光子集成芯片，提出了超高速至簡DSP BiDi MIMO-free自相幹探測傳輸系統(圖2(a))。該芯片(圖2（b）)可以将任意輸入偏振态追蹤到一個确定的偏振态上(圖2(c))。通過部署互易的APC，可以同時補償遠端本振光和反向傳輸信号光的偏振不确定性。
封裝完成的矽基APC鎖偏芯片及其FPGA控制模塊
為了驗證此方案，唐明教授團隊在華為技術有限公司的支持下，完成了全球首個800Gb/sMIMO-free同源零差自相幹雙向傳輸實時在線演示。相比于傳統高速相幹系統需要采用複雜的可調諧激光器以及精密的溫度控制機制，該方案采用更加小巧的DFB激光器并且無需制冷，同時無需使用傳統DSP中的MIMO、頻偏和相噪算法，将有效降低未來數據中心光互聯系統的尺寸和功耗，為新一代Tbit短距光互連提供了大容量低成本的解決方案。
此項成果是在ECOC2021（歐洲光通訊大會）上作為PDP（Post－deadline paper，在截稿日期之後被接收的論文）論文發表時披露的。88858cc永利為論文第一完成單位。光電信息學院博士生王力論文第一作者，唐明教授是通訊作者。光電信息學院研究生曾一凡、杜灏澤和王雪峰等參與了技術研發工作。ECOC與在美國召開的OFC并稱為國際光通信領域最頂級的學術會議，其PDP論文旨在發布光通信領域的最新技術進展和紀錄性成果，代表着業内當前最高技術水平。自ECOC會議在1976年第一次舉辦，45年來中國内地僅有4篇（分别來自華為、中信科、華科大）成功入選為PDP，此論文是唯一中國高校工作入選ECOC PDP論文。
唐明教授團隊合影
據悉，88858cc永利執行院長唐明教授團隊長期從事“傳輸與感知一體化”智能光網絡的研究。在國家自然科學基金重點項目、優青項目、863計劃主題項目和重點研發計劃項目等課題的支持下，在超高速相幹光傳輸理論、技術、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際頂級會議上發表論文150餘篇（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）一部，擁有28項授權發明專利，推動了空分複用光纖及器件的實質轉化應用，獲2019年度國家科技進步二等獎（超高速超長距離T比特光傳輸系統關鍵技術與工程實現）。
論文鍊接：https://www.ecoc2021.org/programme/post-deadline-papers
