PHASORS项目(“相位敏感放大器系统、光再生器及其应用”)在欧盟第七框架计划(FP7)信息与通信技术(ICT)项目下获得了近300万欧元的资助。该系统已发表在《自然·光子学》杂志上。

光网络上的数据传输受到光放大器产生的相位噪声和串扰的限制,串扰是由信号与网络中同时传输的众多其他信号相互作用引起的。

相位噪声是指信号相位快速、短暂、随机的波动,它会影响传输信息的质量并导致数据传输错误。串扰是指任何无意中影响其他信号的信号。在南安普顿大学光学研究中心的支持下,PHASORS项目的合作伙伴在消除这种干扰方面迈出了重要一步。

传统上,光数据是以编码在光束振幅中的比特序列的形式传输的——这种系统简单实用,但带宽利用率低下。过去,由于光纤巨大的数据传输容量,这并非问题。但随着互联网的持续发展,尤其是像YouTube这样的高带宽视频应用的出现,人们对更高效的数据信号格式的需求日益增长,特别是那些以光信号的相位而非幅度进行数据编码的格式。PHASORS联盟

开发了首个用于高比特率二进制相位编码信号的实用型相位敏感放大器和再生器。与以往开发的其他设备不同,该设备无需转换为电信号即可直接消除相位噪声,从而避免了不可避免地降低传输速度。该设备接收带噪声的输入数据信号,并通过同时降低相位噪声和幅度噪声来恢复其质量。

“这一成果是朝着全光相位编码信号的实际应用迈出的重要一步。由于相位编码信号相对于传统幅度编码方案具有更高的数据传输容量,因此正被商业化应用,”PHASORS项目负责人、光学研究中心教授David Richardson表示。

“我们的再生器能够清除输入数据信号中的噪声,从而提升系统的耐久性和物理容量。实现这一成果是PHASORS项目的关键目标之一,而这需要整个联盟在光纤和半导体激光技术方面取得重大进展。”

理查森教授在评论该设备的影响时表示:“我们相信,该设备及其相关组件技术将在电信以外的众多学科领域发挥重要作用,包括光学传感、计量学,以及科学和工程领域的许多基础测试和测量应用。”

PHASORS项目始于2008年,计划于2011年结束,其主要贡献者包括欧盟各地的研究机构,这些机构由南安普顿大学光学研究中心(ORC)、查尔姆斯理工大学(瑞典)、科克大学廷德尔国家研究所(爱尔兰)和雅典国立卡波季斯特里亚斯大学(希腊)提名。瑞士的 Onefive、爱尔兰的 Eblana Photonics 和丹麦光纤专家 OFS 提供了专业知识。