上海交大苏翼凯课题组李靖驰在ECOC发表大容量高电谱效率的四维直接检测硅光接收机的研究成果

　　

近日，在英国举办的2023年度欧洲光通信会议（ECOC）会议上，上海交通大学电子信息与电气工程学院电子工程系光传输与集成光子学实验室（OTIP）苏翼凯教授课题组李靖驰博士后关于大容量高电谱效率的四维直接检测硅光接收机的成果被录用为PDP论文（post-deadline paper，在会议前投稿报道最新进展的高水平论文）并作现场口头报告。上海交通大学为该研究工作的第一完成单位，李靖驰博士后为第一作者，苏翼凯教授为通讯作者。

李靖驰博士后在英国格拉斯哥ECOC会议现场做PDP报告

ECOC会议是光通信领域最具影响力的顶级国际性会议之一。本次会议注册人数超过1400人，录用论文455篇，其中PDP论文25篇。PDP论文的投稿竞争非常激烈，旨在发表领域内具有突破性技术进展的最新成果。

截至目前，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和电子工程系的师生已连续三年在OFC（国际光通信会议）和ECOC两大顶级光通信会议上有PDP论文发表，光传输与集成光子学实验室也是国内唯一一个保持连续三年发表OFC/ECOC PDP论文的课题组。

研究背景

双偏振相干接收机能够实现四维（两个偏振态中的幅度与相位）的信号检测，具有大容量与高电谱效率的优点。然而，相干接收机中必需的高性能本振激光器成本较高，并且通常基于III-V族材料，无法和低成本与高良率的硅光技术进行片上集成。因此低成本的硅光直检接收机成为了有前景的解决方案，但是现有硅光直检接收机的容量与电谱效率和相干接收机相比仍有较大差距，如何实现大容量与高电谱效率的硅光直接检测接收机引起了当前学术界和工业界的很大兴趣。

创新成果

上海交通大学苏翼凯教授团队李靖驰博士后和西湖大学William Shieh教授及美国贝尔实验室的陈昊硕博士进行合作，演示了首个四维硅基集成双偏振载波辅助差分直接探测接收机。苏翼凯教授团队在硅基芯片上集成了自动偏振控制器（ASPC）（偏振分束旋转器、平衡马赫曾德尔干涉仪、移相器等）与两个载波复值差分探测接收机（CADD）（光延时线、90°光混频器、光电探测器等），并且设计了自动偏振控制算法，实现双偏振复值双边带信号光场恢复的功能。与集成化双偏振相干接收机相比，所提方案无需昂贵的窄线宽可调激光器，并且可以在高良率的硅光平台上进行集成，进一步降低了系统成本，电谱效率达到了相干探测的90%。基于制备的双偏振直检接收机硅光芯片，研究组搭建了一个80公里的传输系统，实现了528 Gb/s（净426 Gb/s）数据率与14.67 b/s/Hz（净11.83 b/s/Hz）电谱效率，两个指标均为当前集成化直接检测接收机中最高。该成果为下一代数据中心互联与短距城域光传输（典型距离10-80公里）提供了低成本、大容量、高电谱效率的技术方案。

双偏振CADD接收机示意图、硅基芯片显微镜照片及偏振控制电路

论文信息

论文主要完成人：

李靖驰（上海交通大学博士后），王镇（上海交通大学博士生）、李星峰（上海交通大学博士生）、陈昊硕（美国贝尔实验室研究员）、William Shieh（西湖大学教授）、苏翼凯（上海交通大学教授）

论文链接：https://oxford-abstracts.s3.amazonaws.com/a16bb002-6742-41fc-9c3e-df6263ab20f9.pdf

作者：

电子信息与电气工程学院

供稿单位：

电子信息与电气工程学院