为了解决急剧提升的通信系统容量需求与长距离传输等问题，通过实验验证了超大容量的少模光纤传输。在超大容量需求的背景下，同时使用波分复用、模分复用、偏振复用三种复用技术进行信号传输，凭借自研的低损耗六模渐变型光纤（各模式衰减约为0.2 dB/km），实现了覆盖C波段共80个通道，每个通道双模双偏振信号的1000 km传输。考虑到超长距离传输带来的色散和双模双偏振带来的串扰，在进行接收端离线数字信号处理（DSP）时首先使用频域色散补偿算法进行色散补偿，并在下采样和时钟恢复后联合利用多输入多输出-频域最小均方算法（MIMO-FDLMS）和多输入多输出-时域最小均方算法（MIMO-TDLMS）进行信道均衡和色散补偿。在28%冗余的低密度奇偶校验（LDPC）信道编码软判决前向纠错（SD-FEC）阈值5.2×10^-2条件下，实现了总的线传输速率40.96 Tbit/s，净速率高达32 Tbit/s。

高速宽带光网络是国家信息基础设施的重要组成部分, 其中的灵活控制技术是研究与实现的难点之一, 也是本领域重要的前沿技术之一。回顾了光网络灵活控制技术的主要特征与演进过程, 重点对三种网络形态的灵活控制技术(超大容量光联网、光载无线接入网、数据中心光网络)进行了分析, 包括核心需求、问题难点、基本架构、解决方案与系统应用等, 最后对未来发展愿景进行了展望。

随着大数据和人工智能等信息技术日新月异，各行各业对数据信息存储的要求与日俱增。当前，以磁控存储技术为主的信息存储方式普遍存在寿命低、能耗高的缺点。与磁存储技术相比，光学数据存储技术具有能耗低、数据安全性高等优势，然而其数据存储容量受到光学衍射极限的极大制约。如何突破光学衍射极限，提升光存储技术光学系统的分辨能力，从而增加光学存储系统数据存储容量，是目前光存储技术进一步与大数据和云计算等信息技术融合的关键。本文阐述了基于超衍射极限分辨率的光学存储技术的原理和国内外发展现状，包括远场超分辨的三维光存储(如基于双光子吸收过程和饱和受激发射损耗荧光过程光数据存储)和近场超分辨二维光存储(如近场探针扫描显微存储、近场固体浸没透镜存储和超分辨近场结构存储)。最后，对基于超分辨光学存储技术当前存在的问题及未来发展方向进行了讨论。

相干且频率锁定的正交多载波光源产生技术在光通信领域有着诸多应用,能广泛用于微波光子学、全光信号处理以及波分复用(WDM)技术和正交频分复用(OFDM)技术.互联网数据业务的快速增长使得超宽带大容量骨干网传输技术越来越受到世界各国的重视,而要实现Tb/s超大容量传输,目前使用的最主要的方法是光的波分复用(WDM)或正交频分复用(OFDM)技术.作为实现光WDM或OFDM的一项关键技术,相干和频率锁定的正交多波长光源技术引起了国内外各大科研机构的强烈关注.介绍了国内外多载波技术的现状以及多载波产生的多种方案,并对每一个方案进行了对比分析,为未来的研究提供了一些参考.

所谓“三超”, 即超高速、超大容量、超长距离, 这三个主题是光通信乃至整个通信业一直追求的目标。三超光传输作为一种推动下一代互联网与宽带移动通信网发展和技术进步的新型光通信模式, 已成为国际高科技知识产权竞争的焦点和制高点。文章介绍了三超光传输中的科学问题、关键技术, 以及国内在这方面取得的重要成果。

We summarize several novel schemes to generate multi-level modulation formats for high capacity transmission system with high spectral efficiency. We show that multi-level 8QAM, 16QAM, 32QAM, and 64QAM (QAM: quatlrature amplitude modulation) optical signals can be generated by commercial optical and electrical devices. Employing these multilevel modulation formats, we have realized PDM-8QAM (PDM: polarization division multiplexing) 32 Tb/s and PDM-36QAM 64-Tb/s signals transmission over 580- and 320-km fibers, respectively.