近日，合肥工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院2018級(jí)電子信息工程專(zhuān)業(yè)本科生在光學(xué)、光通信著名期刊《Optics Letters》發(fā)表了題為“Model-based End-to-End Learning for Self-Homodyne Coherent System”的學(xué)術(shù)論文。該項(xiàng)工作與上海大學(xué)及美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室合作完成，合肥工業(yè)大學(xué)為該工作的第一完成單位和通訊單位，計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院本科生宦正炎為論文第一作者，陳斌副教授為通訊作者。這是計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院首次以本科生為第一作者在此類(lèi)著名期刊上發(fā)表論文。

在當(dāng)代信息傳輸爆炸性增長(zhǎng)的環(huán)境下，短距光互聯(lián)正面臨著擴(kuò)容挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)直調(diào)直檢（IM-DD）技術(shù)在擴(kuò)容中受到色散、靈敏度等的限制，因此短距光互聯(lián)場(chǎng)景中的相干技術(shù)已成為業(yè)界研究的熱點(diǎn)。目前，相干光通信需要高精度窄線寬光器件以及較為復(fù)雜的相干檢測(cè)DSP算法，如何在保持相干光通信性能優(yōu)勢(shì)的同時(shí)降低成本和能耗一直是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界共同關(guān)注的問(wèn)題。為此，團(tuán)隊(duì)針對(duì)低復(fù)雜度自相干系統(tǒng)進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)。

此項(xiàng)研究中，團(tuán)隊(duì)以放大自發(fā)輻射（ASE）光源為載波，采用雙光纖方案，一根光纖傳輸數(shù)據(jù)，一根光纖傳輸本振光源（LO）。通過(guò)光纖傳輸實(shí)驗(yàn)對(duì)同源零差相干通信系統(tǒng)進(jìn)行分析與建模，建立了準(zhǔn)確的噪聲模型（發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度噪聲服從玻色-愛(ài)因斯坦分布），并且以該信道模型為基礎(chǔ)，采用端到端學(xué)習(xí)，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)了高性能低復(fù)雜度的收發(fā)端調(diào)制解調(diào)方法。和傳統(tǒng)64QAM調(diào)制解調(diào)相比，該方案可有效降低誤碼率，同時(shí)在相同ASE帶寬下提升6.67%的傳輸速率。此外，該相干檢測(cè)方案采用同源激光器，因此不需要昂貴的可調(diào)諧激光器和精密的溫度控制機(jī)制，也沒(méi)有頻偏和相位噪聲問(wèn)題，可大大簡(jiǎn)化DSP功耗，有效降低未來(lái)數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)系統(tǒng)的成本。

該研究成果得到了國(guó)家自然科學(xué)基金的支持，在合工大計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院陳斌副教授和雷藝?yán)蠋煹墓餐笇?dǎo)下完成。

圖1 《Optics Letters》基于ASE同源載波和端到端學(xué)習(xí)的自零差相干光傳輸

圖2 實(shí)驗(yàn)傳輸系統(tǒng)框圖

圖3 傳輸誤碼率性能對(duì)比

新聞鏈接：http://news.hfut.edu.cn/info/1011/49793.htm

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