采用相干探测接收方式的无线光通信系统,在天线口径、终端重量、功耗、通信速率等方面都比基于直接探测接收方式的无线光通信系统有明显的优势,是关系未来的关键技术,具有非常重要的应用前景。但要实现稳定的高性能的无线相干光通信,技术上的难度却很大。本项目拟研究基于全数字化信号处理技术的智能型相干探测接收技术以用于无线相干光通信系统,从一个崭新的技术路线去克服以往存在的技术困难。其目的在于利用高速数字信号处理的技术手段,在算法上实现无线相干光通信系统的相干接收,从而减少无线相干光通信接收机对模拟光路/电路的依赖,降低接收机复杂度,提高对多普勒频移的容忍度。利用算法的可重配置性和自适应性,增强接收机的灵活性、自适应性和智能性,提高对带宽的利用率和利用效率。本项研究将针对无线相干光通信,最终发展出一整套自适应的数字接收算法,实现一种通用的、适用于多种通信制式和多种应用场合的无线相干光通信接收系统。
Coherent optical communication;Wireless optical communication;OOFDM;Magnetic field sensing;
相干光通信是当前光通信研究领域里面最重要也是最热门的前沿研究领域之一。在无线光通信领域,相干光通信所具备的信道均衡能力和高效的信道利用能力,使得相干光通信技术成为无线光通信中最有发展潜力的一项技术。我们围绕相干光通信技术中的重要核心问题开展了一系列的研究,特别是针对当前相干光通信中的前沿热点技术,光正交频分复用技术(OOFDM),开展了重点研究。该技术相比于其他基于多相调制方式的相干光通信技术,能够很方便的采用频域均衡,来对抗信道的损伤。由于能够采用频域均衡,OOFDM在载波频率与相位估计、多速率和多种调制码型的自适应解调以及复用技术方面,都独具优势。这些优点,使得OOFDM技术特别适用于无线相干光通信。我们通过对OOFDM的重点研究,对项目研究计划的三个要点实现了一个统一的、整体性的研究。研究取得了一系列的成果,包括对信道色散的估计算法、对因电光调制导致的信道非线性损伤的预失真补偿技术以及对因色散导致的信道频率衰落的补偿等。我们还和业界领先的光通信技术公司在相干光通信领域开展了深入广泛的合作研究,发展了400G短距光互联和2.5G无中继长距传输技术,使我们的研究成果能够直接服务于业界。 依托项目建设的相干光通信研究平台,我们还开展了基于双频光纤激光器的新颖光纤磁场传感器的前期研究工作,取得了重要的研究进展。这些研究工作,使我们在光纤磁场传感器方面开辟了一个崭新的研究领域。在此基础上,后续研究工作正在持续开展,有望最终发展出多种新型的基于正交双频光纤激光器的矢量磁场传感器。 项目还开展了广泛的国际交流合作。依托本项目,我们申请并获得基金委资助承办第十届光通信与光网络国际会议(ICOCN 2011)。会议由暨南大学光子技术研究所具体承办,于2011年12月5日至7日间在广州成功举办。会议主题集中在光传输和光网络方面,涵盖了传输系统、光网络子系统、光网络、接入网技术、光通信系统中的光纤器件及光放大器等多个当前学术界和工业界关注的热点主题。另外,由本项目资助,项目成员参加了2012年在新加坡举办的全球光子学大会(Photonics Global Conference 2012)并做了学术报告。 经过三年执行,项目共发表了9篇高水平的学术论文,其中5篇被SCI收录,4篇被EI收录。另外还申请了5项专利。培养了6名硕士研究生,其中1人已经毕业。