为了有效解决纤芯中的串扰问题并降低网络阻塞率，提出了一种自适应阈值和频谱优先（AT-SF）算法，采用纤芯分组的方式使每组中的纤芯不相邻，将典型的7 芯光纤分成3 组,第三组纤芯的优先级在业务到达过程中是可变的；同时，AT-SF 算法引入了频隙（FS）阈值参数，将大于FS 阈值的业务分配在第一、第二或者第三组纤芯上，小于等于FS 阈值的业务只分配在第三组纤芯上。分别在NSFNET、USNET 网络中进行了仿真实验，对比了首次匹配（FF）、三维资源分配（3D-RA）、路径优先（aW-PF）、共轭梯度频谱优先（CG-SF）算法性能。仿真结果表明，与其它算法相比，AT-SF 算法在网络处于高负载状态时能获得更好的阻塞率和串扰性能。
空分复用弹性光网络 串扰 频隙阈值 space division multiplexing elastic optical networ
强激光与粒子束
2023, 35(12): 121002
复旦大学通信科学与工程系电磁波信息科学教育部重点实验室，上海 200433
基于少模光纤的空分复用（SDM）技术是一种能将现有单模光纤通信系统的容量提高数十倍的关键技术，作为一种克服传统单模光纤通信系统容量瓶颈的有效手段，值得深入研究。本综述介绍了基于强耦合的少模光纤模分复用中的复用/解复用器、光纤放大器、少模光纤、光传输系统集成器件的关键技术及研究进展，介绍了部分较为经典的或是最新的强耦合少模光纤复用光传输系统的实验，并探讨了模分复用光传输系统的未来研究方向。
空分复用 强耦合 少模光纤 模分复用器 少模光纤放大器 集成器件 激光与光电子学进展
2023, 60(23): 2300008
基于COMSOL平台，设计一种沟槽辅助下双层阶跃折射率结构的四模掺铒光纤。通过对铒离子能级结构、稳态方程和速率方程的理论研究，利用Matlab软件搭建少模光纤放大器系统。利用模拟退火算法实现三层掺杂区域下的铒离子浓度的优化，以确保所设计的四模掺铒光纤放大器的增益特性。仿真结果表明：在纤芯泵浦方式下利用波长为1480 nm的泵浦光对1550 nm的四模式信号进行放大，得到的各模式信号平均增益为26.07 dB，模间增益差（DMG）为0.106 dB；对所设计光纤进行折射率容差分析，得到的平均增益为26.08 dB，DMG为0.34 dB。结果证明了所设计的少模光纤放大器的稳定特性，其具有广泛的发展前景和应用潜力。
空分复用 少模光纤放大器 模拟退火算法 增益均衡 光学学报
2023, 43(22): 2206007
北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室，北京 100876
提出一种具有同心圆形应力区的熊猫型保偏少模光纤结构，该结构可以稳定支持10个传输模式。通过引入低折射率应力区，高阶模式之间的有效折射率差提升了近一个数量级，相邻模式之间的最小有效折射率差在1550 nm处达到210-4，在C波段不低于1.810-4。模式色散不高于|-55.0219| ps/（nm·km），最大弯曲损耗在10-7 dB/m量级（弯曲半径≥9.5 cm）。该研究成果为短距离大容量的光纤设计提供了思路。
光纤光学 少模光纤 空分复用 保偏 简并模 光学学报
2023, 43(20): 2006001
1 河北省安防信息感知与处理重点实验室，河北 邯郸 056038
2 河北工程大学信息与电气工程学院，河北 邯郸 056038
首先设计串扰影响评估方法，动态评估相邻纤芯之间的串扰影响；然后提出空分复用弹性光网络中串扰感知的虚拟网络映射算法。在虚拟节点映射阶段，为了增强虚拟节点与虚拟链路的关联性，采用虚拟节点邻近排序方法。物理节点优先级评估方法考虑节点相邻链路的芯间串扰，达到均衡芯间串扰效果。在虚拟链路映射阶段，设计频谱区域分配方法以减小芯间串扰。仿真结果表明，当负载为100~900 Erlang时，所提算法的平均提升虚拟光网络请求接受率比LCLC-VNM算法提高了6.45%，串扰改善了32.1%，但时间复杂度略高于LCLC-VNM算法。
光纤光学 空分复用弹性光网络 虚拟网络映射 芯间串扰 频谱分区 串扰改善率
1 上海交通大学 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室, 上海200240
2 上海光织科技有限公司, 上海 200240
多芯光纤具有集成度高、传输容量大等优点, 为了实现其与单芯光纤阵列的连接, 提出一种基于高精度陶瓷插芯的自组装型低损耗多芯光纤扇入扇出(FIFO)器的设计及制备方法。通过仿真和实验确定了拉锥功率和拉锥速度等拉锥光纤的最优参数, 成功制备出高性能的七芯光纤FIFO器。实验采用的传输链路包含1对FIFO器及5 m长的七芯光纤, 得到7个通道的平均损耗为0.9 dB, 平均串扰为-52 dB。另外, 该FIFO器在波长为1550 nm处、长1 km的七芯光纤中实现了7×10 Gb/s无误码传输, 且各个通道具有良好的一致性。
空分复用 多芯光纤 扇入扇出器件 插入损耗 space division multiplexing, multi-core fiber, fan
南京邮电大学 通信与信息工程学院, 南京 210003
传统空分复用弹性光网络中仅考虑纤芯频谱资源的无保护分配, 缺少对业务生存性的保障。提出了一种基于共享风险组的生存性路由纤芯频谱分配(RCSA)改进算法, 该算法基于共享风险纤芯组的设想, 在单根多芯光纤中同时分配业务的工作频隙和保护频隙, 并基于纤芯间串扰机理引入了业务分配优先度参数, 根据优先度选择引起串扰最小的频隙分配方案。仿真结果表明, 所提算法可以在保障业务生存性的同时有效减少带宽阻塞率和芯间串扰。
空分复用弹性光网路 共享风险组 路由纤芯频谱资源分配 生存性 space division multiplexing elastic optical networ
