光通信的研究對我們當前的生活有著十分重要的作用，中國在去年的研究和發(fā)展中很給力，今天為大家盤點了一些值得點贊的光通信最新成果，大家可以看看。看完下面的內容后，歡迎各位積極在下面發(fā)表自己的看法！

開展星地高速相干激光通信試驗

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搭載首顆量子科學實驗衛(wèi)星發(fā)射升空的相干激光通信載荷“浮出水面”。這是我國首次開展的星地高速相干激光通信試驗，已具備5.12Gbps數(shù)據(jù)、圖片和視頻的傳輸速率能力。

此次試驗是世界首次1550nm波段相干激光通信在軌試驗。激光通信是一種利用激光傳輸信息的通信方式。相干激光通信技術具有接收靈敏度高、可全天時工作等特點，是未來空間高速通信組網(wǎng)的重要手段，可克服高分辨率成像衛(wèi)星等數(shù)據(jù)傳輸有限的瓶頸，特別適用于空間超遠距離（數(shù)萬公里）衛(wèi)星間的高速激光通信。

1秒鐘傳輸一張光盤所有的數(shù)據(jù)

相比第一代的幾十、數(shù)百Mbps速率的直接探測激光通信技術，第二代的空間相干激光通信技術速率可達到數(shù)Gbps，乃至數(shù)十Gbps，是國際上高度關注的前沿高科技技術。

具備雙向通信實驗的條件

在這之前，歐美等發(fā)達國家已投入大量人力物力開展激光通信技術研究。2007年，歐空局率先與美國合作，在兩顆衛(wèi)星之間，采用1064nm波段、多路復接方式實現(xiàn)了5.6Gbps的相干激光通信。2013年，美國宇航局在月球和地球之間建立了激光鏈路，演示激光通信的下載和上傳數(shù)據(jù)的能力。2014年6月6日，美國航天局宣布利用激光束把一段時長37秒的高清視頻，從國際空間站傳輸?shù)降孛妫挥昧?.5秒，而傳統(tǒng)技術下載需要至少10分鐘。2015年，歐空局又實現(xiàn)了低軌與高軌衛(wèi)星之間的相干激光通信，通信速率達到1.8Gbps，開辟了利用相干激光通信進行數(shù)據(jù)中繼的先河。

此次由中科院上海光機所牽頭研制的空間高速相干激光通信載荷是2012年在中科院支持下啟動，2016年8月16日搭載“墨子號”量子衛(wèi)星發(fā)射升空，2016年12月28日至2017年1月15日開展了首輪在軌測試，實現(xiàn)了星地距離1000公里以上，低仰角（20度左右）情況下，下行單路通信速率5.12Gbps，并成功進行了圖像傳輸，圖片清晰；同時也進行上行PPM調制直接通信，通信速率20 Mbps。

高速相干激光通信載荷總指揮陳衛(wèi)標介紹，這是我國首次開展空間高速相干激光通信試驗，在軌測試的完成，表明該載荷已具備持續(xù)開展雙向激光通信實驗的能力，對我國高速相干激光通信技術來說，具備里程碑的意義。

一根光纖實現(xiàn)135億人同時通話

點贊指數(shù)：★★★★★

武漢郵電科學研究院宣布，在國內首次實現(xiàn)560Tb／s超大容量波分復用及空分復用的光傳輸系統(tǒng)實驗，可以實現(xiàn)一根光纖上67．5億對人（135億人）同時通話，這標志著我國在“超大容量、超長距離、超高速率”光通信系統(tǒng)研究領域邁上了新的臺階。

本次實驗采用具有自主知識產(chǎn)權的單模七芯光纖為傳輸介質。和普通光纖不同的是，一根單模七芯光纖相當于七根普通光纖合而為一。武漢郵科院負責人表示，如果將光纖信息傳輸類比作高速公路，普通光纖是單一車道，那么單模七芯光纖就相當于并行七車道，能夠提供7倍于普通光纖的傳輸能力。通過工藝及技術上的突破，單模七芯光纖解決了多芯光纖間串擾難題，隔離度達到－70dB，把“車道”與“車道”之間的干擾和影響降到了最低。

在傳輸介質進行創(chuàng)新的同時，本次實驗所采用的系統(tǒng)設備使用了16個單光源，經(jīng)過光多載波發(fā)生裝置，單芯傳輸容量為80Tbit／s，系統(tǒng)傳輸總容量達到560Tbit／s。據(jù)介紹，經(jīng)專家組測試驗證，此次實現(xiàn)的“560Tbit／s超大容量單模多芯光纖光傳輸系統(tǒng)”為國內首次，達到了國際先進水平。

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)應用的快速興起，流量激增給信息通信網(wǎng)絡帶來巨大挑戰(zhàn)，解決網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流的“井噴式增長”難題正成為全球信息通信領域的競爭高地。作為我國光通信領域核心研發(fā)基地，武漢郵科院近年來在“超大容量、超高速率、超長距離”光通信傳輸領域，連續(xù)取得重大科技突破。2014年首次實現(xiàn)一根普通標準單模光纖C＋L波段100．3Tb／s容量傳輸實驗，2015年，傳輸容量突破200Tb／s，同年“三超”技術商用實踐取得成功。

全息投影技術提高光傳輸性能

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納米光子電路、微芯片濾波器和轉向燈中都會隨著微小的隨機性變化，使其中光的傳輸性能降低。研究人員已經(jīng)找到一種方法來補償這些變化，這可能實現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心和計算機設備等應用的能源節(jié)省。來自烏特列支大學（德拜學院），屯特大學（MESA＋納米技術研究所）和法國泰勒斯研究與技術研究所的研究人員，將他們的結果發(fā)表在領先的光學期刊《光學快報》最新一期上。

光纖通信在世界范圍內已經(jīng)普遍采用：基本上每一個高速互聯(lián)網(wǎng)連接都由光纖提供。今天，一個活躍的發(fā)展領域是在一個單一的芯片上加入光通信應用，以減少在計算機和數(shù)據(jù)中心的功耗。在這樣一個芯片上進行光通信的控制的有前景的實現(xiàn)方法是利用光子晶體耦合納米振蕩器，光諧振器能夠調諧光束到相同的共振頻率之間進行傳輸。

這些頻率取決于每個諧振器的形狀和結構。然而，即使在今天是最好的加工制作的諧振器器件，這樣一件精密儀器其中孔是原子直徑的十倍，但其中小的隨機變化所引起的諧振頻率的變化，也會影響光的傳輸性能。

數(shù)字全息投影技術

研究人員已經(jīng)提出并實驗證明了控制光子晶體納米振蕩器的光學方法。他們采用數(shù)字全息技術，在一定的位置上集中幾個激光點。激光局部加熱納米光子芯片和并抵消其中的隨機性變化。

此外，這種方法使研究人員可利用程序設計光子電路開關實現(xiàn)共振的接入。這一研究結果發(fā)表開在開放性期刊《光學快報》雜志上，將有助于低功耗高性能通信和計算機設備的不斷發(fā)展。

日本開發(fā)水中大容量光通信技術

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日本海洋研究開發(fā)機構日前成功研發(fā)出水中大容量光通信技術，可以每秒20兆比特(Mbps)的傳輸速度實現(xiàn)100米以上距離的雙向通信，有望廣泛應用于海底調查及軍事等領域。

據(jù)日本時事社報道說，目前水中無線通信主要依靠聲學通信技術，傳輸速度較慢，每秒只有約10千比特(kbps)，不能實現(xiàn)大容量無線數(shù)據(jù)傳輸。日本海洋研究開發(fā)機構一個小組開發(fā)出了水中光通信設備，在海中水深700米至800米的區(qū)域進行了試驗，以每秒20兆比特(Mbps)的傳輸速度成功實現(xiàn)距離120米雙向光通信，這一速度可實時傳輸視頻畫面。

研究人員說，這一技術將來有望應用于海底探測等水下作業(yè)，海底觀測儀器與船舶及無人機之間的通信以及潛水艇通信等軍事領域。

日本海洋研究開發(fā)機構是日本國立研究機構，主導日本的海洋研究和資源調查，擁有“深海6500”和“地球”號等深海探測船。該機構接受日本防衛(wèi)省的資金支持進行了上述技術研發(fā)。

少層黑磷應用提升系統(tǒng)性能

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鑒于傳統(tǒng)的電子處理速度逐漸逼近物理極限，人們將越來越多的目光投向全光信號處理技術。在高速光通信和光計算領域，全光信號處理的呼聲極高。

在眾多涉及全光信號處理的技術當中，全光調制和全光整形是不可或缺的。前者本質上就是用一束光來控制另外一束光的開、關狀態(tài)，藉此能夠極大地擺脫傳統(tǒng)電控制光的窘境。后者則是對光信號進行整形，通過改進光信號脈沖的形狀、抑制噪聲水平，從而提高信號質量。全光整形避免了傳統(tǒng)上先把光轉換成電信號、電閾整形、再轉換至光信號這一繁瑣過程。

作為克服傳統(tǒng)電子信號處理瓶頸的有效手段，全光信號處理亟需先進的非線性光學材料與器件支撐。新型二維材料以其所具備的優(yōu)異非線性光學效應（飽和吸收效應和光克爾效應），被廣泛應用于全光開關、波長轉換、放大器和激光器、光通信信號處理、非線性光學光譜檢測等多個領域。

黑磷，一種新型的層狀結構材料，甫一加入到二維材料家族中，便引起了研究者的廣泛關注。黑磷的結構與石墨烯的片層狀結構相似。但與石墨烯具有零帶隙不同，二維黑磷材料具有0.3-2 eV可調節(jié)的直接帶隙能帶結構。此外，黑磷還有媲美于硅的高遷移率，并且其光電性質具有面內各向異性。上述特征使得黑磷在射頻器件、邏輯晶體管、紅外光調制器、偏振器等應用中表現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢。

然而盡管黑磷納米材料被廣泛看好,但大面積均勻少層黑磷的實際應用由于固有缺陷的存在以及合成過程中不可逆的氧化作用而受到嚴重的限制。針對上述問題，深圳大學張晗教授團隊采用電化學陰極剝離方法聯(lián)合離心技術，成功制備出了大面積少層黑磷，并構建了黑磷-微納光纖復合結構，將之成功地應用于全光信號處理。相關成果以內封面論文形式發(fā)表在Advance