高速四进制光计算

　　光信号处理是下一代高速大容量光通信网的关键技术。传统的光信号处理主要针对二进制调制格式。先进多级调制格式在一个码元里包含多个比特信息，可以有效提高信息速率和通信容量。目前，先进多级调制格式已被广泛应用于高速大容量光纤传输系统中，然而与之相匹配的光信号处理技术还少有研究。因而，探索和研究面向先进多级调制格式的高速光信号处理对于推动光通信快速全面发展具有重要意义。
　　光电国家实验室光电子器件与集成功能实验室王健副教授与美国南加州大学Alan E. Willner教授开展合作研究，提出并实验实现了一种面向先进多级调制格式的高速光计算。利用高非线性光纤中超快简并和非简并四波混频，同时采用100-Gbit/s正交相位调制（DQPSK）信号，实验报道了50-Gbaud/s高速光计算，包括加法、双向减法、负数、倍数等光计算功能。当比特误码率（BER）为1e-9时，测得高速光计算的功率代价小于4 dB。
图1：高速四进制光计算图2：50-Gbaud/s高速光计算星座图　　该项研究成果发表在Optics Letters（vol. 37, no. 7, pp. 1139-1141, 2012）上。相关研究得到了国家自然科学基金和教育部新世纪优秀人才计划的资助。(武汉光电国家实验室)