区域光纤通信网与新型光通信系统
国家重点实验室
年度报告
（2009）
实验室主任：李红滨
学术委员会主任：张杰
填报人：李红滨
上海交通大学
北京大学
2010年1月
目录
一、 研究水平与贡献............................................................................................. 3
1.1 本年度科研项目.......................................................................................... 3
1.2 本年度获奖情况.......................................................................................... 3
1.3本年度发表论文数....................................................................................... 6
1.4 本年度申请及授权专利数.......................................................................... 6
二、队伍建设与人才培养........................................................................................ 7
2.1人才队伍情况............................................................................................... 7
2.2 人才培养情况.............................................................................................. 8
三、开放交流与运行管理........................................................................................ 8
3.1 开放课题情况.............................................................................................. 8
3.2 承办学术会议情况...................................................................................... 9
3.3 对外交流.................................................................................................... 10
3.4 实验室内部规章制度................................................................................ 10
四、问题及建议...................................................................................................... 11
五、重点实验室专项经费/实验室主任基金使用情况......................................... 11
5.1 自主研究课题............................................................................................ 11
5.2 运行管理费用............................................................................................ 13
一、研究水平与贡献
2009年区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室在科研、队伍建设、人才培养、开放交流等方面均取得了较好的成绩。
1.1 本年度科研项目
2009年度实验室承担各类科研项目135项，其中国家科技重大专项4项，973计划项目（含子课题）7项；863计划18项；国家自然科学基金41项，其中重点项目4项；国家其他省部委（包括教育部、工信部、总装备部等）项目36项；横向课题19项；国际合作项目9项。其中本年度新增项目49项，有一项973计划项目得到批准。
2009年，60个项目通过了验收（结题），其中国家863计划项目13项，973计划1项，国家自然科学基金项目8项，其他省部级项目20项，国际合作项目6项，横向课题12项。
1.2 本年度获奖和成果情况
类别
|
等级
|
成果名称
|
获奖人员
|
其他获奖人员
|
年度
|
国家级教学成果奖
|
二等奖
|
依托研究型大学科研优势，培养本科创新人才
|
陈建平
|
印杰，江志斌，吴旦，彭颖红，徐洲，徐国权，黄震，陈建平，杨建民，张荻，饶群力，鲁莉，吴晓玲，杨西强，张淑敏
|
2009
|
国家级教学成果奖
|
二等奖
|
计算机科学与技术专业发展战略暨专业规范的研究与推广
|
李晓明
|
陈道蓄，周立柱，王志英，蒋宗礼
|
2009
|
国家教学成果奖“依托研究型大学科研优势，培养本科创新人才”简介：
2003年以来，结合教育部质量工程诸项目的实施，学校进一步加大科研支撑教学力度， 将科研成果融入159门精品课程建设和150余种国家级规划教材建设、28名上海市级以上教学名师和12个教学团队均能将其承担的省部级以上科研课题与教学实践结合，以4个国家级重点实验室为核心的优质科研基地面向本科生创新实践项目开放，13个国家级创新人才培养示范区依托高水平师资开展了多样化创新人才途径的探索，并在全国首创将科研成果转化为本科特色实验，首推“大学生创新创业大讲堂”，率先研发虚拟实验技术和通过高水平学科竞赛促进本科创新人才培养，在全校营造了科研与教学融合的良好环境，较好地发挥了研究型大学的科研优势，提高了本科教学水平和质量。
本成果主要解决了两大问题：（一）研究型大学拥有一流的师资、优越的科研条件和良好的创新氛围，如何将其科研优势转化为本科人才培养的优势。（二）研究型大学承担着培养拔尖创新人才的重任，如何超越常规意义上的培养方式，探索本科创新人才培养的新方法与新途径。
其他成果简介
（1）高速光传输
实验室在新型光传输技术方面做出了创新性成果。在国家重点实验室经费、985/211等建设经费支持下，北京实验区在国内率先建立100Gb/s相干检测光纤传输系统。包括50GS/s采样数字存储示波器、12GS/s采样任意波形发生器等高端设备，以及全拉曼放大的
300
公里
光纤环路实验系统。在国内首次实现42.8Gb/s差分相移键控信号长距离光纤环路传输
1242km
；首次实现100Gb/s频域均衡的正交相移键控相干检测光纤传输系统。
光纤传输系统性能提高的关键是能否补偿传输过程中引入的线性和非线性的物理损伤,其中非线性传输损伤的补偿是国际公认的难点。对于直接检测的强度调制信号，我们提出利用分集的残留边带接收+最大似然序列估计或前馈均衡器/判决反馈均衡器的光接收机方案，可以同时补偿光信号色散和非线性损伤。对于相干检测系统，我们提出一种简化的信道反转方法，以较小的数字信号处理复杂度在相干接收端实现非线性效应和色散的后补偿；提出了相干接收机中基于Volterra理论的非线性电滤波器来有效补偿信道内非线性的方法。
在光传输技术方向，北京实验区在Optics Express，IEEE Photonics Technology Letters，IEE Electronic Letters，Optics Communications，OFC，ECOC等国际主要光通信期刊和会议上发表论文30余篇。
(2) 光传感
光纤陀螺在军民领域都有重要的应用，但长期依赖进口。
王子宇
教授经过多年的努力，解决了光纤陀螺中的一系列关键技术，研制成功了中精度光纤陀螺，指标优于或相当于美国和俄罗斯的主流中精度光纤陀螺产品。
在新型陀螺机制方面，实验室在863计划、国家自然基金、北京大学先进技术研究院预研基金和重点实验室自主课题的资助下，提出了利用耦合谐振慢光结构增强Sagnac 效应的机理，澄清了国际上无谐振回路高色散慢光介质是否用”于绝对运动” 传感认识的争论，证明基于耦合谐振的高色散慢光结构可以用于角速度测量陀螺装置，这部分工作于2007 年发表在Applied Optics以来已经被引用16 次；提出了一种旋转参考系中的复杂波导结构中计算Sagnac效应的时域有限差分（FDTD）算法，可用于各种具有复杂几何结构和材料性质的器件，这部分工作于2008 年发表于Optics Express 上。
（3）动态光网络国际标准研究
在自动交换光网络与通用多协议标签交换（ASON/GMPLS）实验研究基础上，向IETF国际标准组织提出了“GMPLS网络标签交换路径动态提供性能”（Label Switched Path (LSP) Dynamic Provisioning Performance Metrics in Generalized MPLS Networks），（draft-ietf-ccamp-lsp-dppm-11.txt），目前升级到第11版，有望批准成为RFC。草案的主要内容是：
GMPLS网络未来数据传输网络的候选技术，已经发展成为控制和运行不同种类的网元，如常规路由器，交换机，波分复用系统（DWDM），上下路复用器（ADMs)，光子交叉连接（PXCs)，光交叉连接（OXCs）等。这些物理上不同类型的单元的动态提供能力差异很大，同时，随着城域光网络的部署，廹切需要提供动态的连接。不同的应用对光网络的动态提供性能有不同的要求，需要定义标准化的参量和过程，使其能相互适配。该标准草案提供一系列的性能参量，用以评估LSP提供性能，特别是态态LSP建立/拆除性能。这些参量能用于描述MPLS网络的LSP动态提供的特征。
1.3 本年度发表论文数
2009年度实验室发表学术期刊论文195篇，其中SCI收录论文172篇，EI收录论文48篇；在国际学术会议上发表论文92篇，其中特邀报告28篇。本年度实验室的论文数量和质量都有较大提高。在IEEE Photonics Technology Letters、Optics Letters、Optics Express、Journal of Lightwave Technology、IEEE Trans. On Communications等一流光通信和光电子国际期刊上发表论文的论文数量超过80篇。
1.4 本年度申请及授权专利数
2009年实验室获得中国国家发明专利、软件授权21项，其中国际专利1项。下表为2009年度授权专利清单。
成果名称
|
国别
|
类别
|
完成人
|
Atomic clock at optical frequency based on atomic beam and method for generating atomic clock
|
英国
|
发明专利
|
陈景标
|
用平行光纤解决OBS中竞争的链路结构及波长分配方法
|
国内
|
发明专利
|
李正斌,徐安士
|
支持突发数据包和IP分组的交换方法及节点结构
|
国内
|
发明专利
|
李正斌,徐安士
|
用分离场技术实现激光输出的方法及分离场激光器
|
国内
|
发明专利
|
陈景标
|
短程无线网络中接收数据的自动增益控制方法
|
国内
|
发明专利
|
赵玉萍
|
一种码分双工的通信方法
|
国内
|
发明专利
|
焦秉立
|
基于低频锁相环的高速光接收机
|
国内
|
发明专利
|
王子宇
|
一种无线网状网络的客户机节点定位方法
|
国内
|
发明专利
|
李晓明,严伟
|
产生直接用作光频段频率标准激光的方法及其设备
|
国内
|
发明专利
|
陈景标
|
提高小型原子束光频原子钟性能的方法及设备
|
国内
|
发明专利
|
陈景标
|
多中心无线动态分布式网络信息防碰撞通信方法
|
国内
|
发明专利
|
赵玉萍
|
基于动态光路的文件传输客户端的方法
|
国内
|
发明专利
|
郭薇,胡卫生,金耀辉,孙卫强
|
波长可调宽带全光波长转换器的制作方法
|
国内
|
发明专利
|
陈险峰,陈玉萍
|
慢光控制光子晶体耦合开关
|
国内
|
发明专利
|
姜淳
|
光波导吸收式气体传感器及测量
|
国内
|
发明专利
|
曹庄琪,沈启舜
|
用于多波长激光器系统的梳状滤波器
|
国内
|
发明专利
|
曹庄琪,沈启舜
|
测量气液体温度、吸收、浓度、组分和折射率变化的方法
|
国内
|
发明专利
|
曹庄琪,沈启舜
|
预置保护圈的保护倒换方法
|
国内
|
发明专利
|
叶通
|
Lunar分布式软件开发平台
|
国内
|
软件
|
代亚非
|
AmazingStore文件共享与存储软件
|
国内
|
软件
|
代亚非
|
二、队伍建设与人才培养
2.1人才队伍情况
实验室依托于通信与信息工程、电子科学与技术、光学等三个一级学科，还与计算机应用、医学等结合，学科分布于通信、无线电电子学、物理电子与光电子、电子工程、电磁场与微波技术、计算机、微电子学与固体电子学等，知识结构合理，有利于组织基础研究、重大工程应用基础研究和交叉学科研究。
实验室现有固定研究人员67名，其中教授36名（含教授级高工，其中教育部长
江特聘
教授4人），副教授18名（含高级工程师），讲师8名，工程技术人员4名，管理人员2人。另有双聘院士2名。有3人获得杰出青年基金资助， 2人主持国家重大科技专项计划，2人入选国家级新世纪百千万人才工程。70%的固定人员具有博士学历，学历层次高。45岁以下人员占64.2%，年龄结构合理。
优秀中青年人才：
姓名
|
荣誉称号
|
获得年份
|
胡卫生
|
国家杰出青年
|
2008
|
毛军发
|
国家杰出青年
|
2002
|
张文军
|
国家杰出青年
|
2006
|
毛军发
|
长
江特聘
教授
|
2002
|
张文军
|
长
江特聘
教授
|
2002
|
张志刚
|
长
江特聘
教授
|
1999
|
周治平
|
长
江特聘
教授
|
2004
|
2.2 人才培养情况
2009年实验室在站博士后3人，在读及新进博士生125人，在读及新进硕士生201人。2009年毕业博士27人，硕士82人。
三、开放交流与运行管理
3.1 开放课题情况
2009年正在进行4项开放课题，包括：
课题名称
|
职称
|
负责人
|
工作单位
|
总经费
|
开始时间
|
结束时间
|
面向宽带无线接入的毫米波ROF系统与业务演示
|
副高
|
徐坤
|
北京邮电大学
|
5
|
2009-1-1
|
2010-12-31
|
增强光网络信息安全性的光编码/调制理论和技术研究
|
正高
|
殷洪玺
|
大连理工大学
|
5
|
2009-2-1
|
2010-12-31
|
多波长和多偏振态全光再生
|
正高
|
闫连山
|
西南交通大学
|
5
|
2009-1-1
|
2010-12-31
|
共轭式光网络交换结构
|
正高
|
李 东
|
香港中文大学
|
5
|
2009-1-1
|
2010-12-31
|
待批准开放课题
课题名称
|
职称
|
负责人
|
工作单位
|
总经费
|
Next Generation Optical Access Networks Supporting VoD Services
|
Assistant Professor
|
Jianping Wang
|
City
University
of
Hong Kong
|
10
|
A New Approach to Providing Bandwidth Guaranteed Services with Labeled OBS
|
Professor
|
Chunming Qiao
|
SUNY
Buffalo
|
5
|
基于偏振全息光栅的光传输和信号处理
|
助理研究员
|
王秀如
|
上海交通大学电信学院
|
5
|
用于光接入网的动态可重构分光器研究
|
Research Fellow
|
肖峰
|
Edith Cowan University
|
5
|
高Q值低功耗小型化硅基60GHz光电子无源器件模型研究
|
讲师
|
周亮
|
上海交通大学
|
5
|
量子纠错码与量子密码融合机理研究
|
副教授
|
郭 迎
|
中南大学信息科学与工程学院
|
10
|
基于SOI纳米线波导的延时可调慢光延迟线研究
|
助理研究员
|
李运涛
|
中国科学院半导体所
|
10
|
基于高速光采样的全光正交频分复用技术
|
助理研究员
|
陈宏伟
|
清华大学
|
5
|
波长交换光网络的综合性能监控
|
教授
|
李朝晖
|
暨南大学
|
5
|
基于纳米磁流体薄膜光电子器件响应机理研究
|
副教授
|
桑明煌
|
江西师范大学
|
5
|
室内无线可见光通信关键技术研究
|
讲师
|
王俊波
|
南京航空航天大学
|
5
|
基于周期性纳米介质结构的新一代光传输网关键器件研究
|
副教授
|
汪井源
|
解放军理工大学
|
5
|
高相干多波长布里渊光纤激光器的研究
|
副教授
|
汪平河
|
电子科技大学
|
5
|
半导体环形激光器的微腔设计、工艺制作与测试系统等关键问题研究
|
教授
|
王卓然
|
电子科技大学光电信息学院
|
5
|
高速传输中多信道再生型码型转换的研究
|
讲师
|
余 宇
|
华中科技大学光电子科学与工程学院
|
5
|
3.2 承办学术会议情况
2009年实验室承办和协办的国际会议有：
（1）2009年亚洲光纤通讯博览会与光电国际会议ACP会议（ACP 2009），2009.11.4-6，上海
（2）The fouth Sino-Korea Workshop on IPTV and NGN（中韩研讨会）, 2009.6. 18-19
3.3 对外交流
2009年实验室与国内外交流频繁，共计有25名外国专家学者、6名国内专家到实验室来讲学，实验室人员有5人到国外讲学，6人到国内讲学，59人到国外参加国际会议，52人参加国内会议。其中在国际会议上做特邀报告20次。
3.4 实验室内部规章制度
在依托单位的领导下，实验室建立了完善的内部规章制度，包括人员管理、学生管理、业绩考核、日常工作、学术活动、科技保密、对外交流以及上面提到的仪器设备管理。每年均有年报和简报。
大型仪器设备方面有较完善的管理机制（包括：《实验室仪器设备管理条例》、《实验室仪器设备管理员守则》、《实验室仪器设备使用人守则》），从仪器的购置、验收、仪器的档案管理、操作规程制订、仪器使用培训、仪器定期维护、固定资产数据库等，都实现了制度化、规范化，实行设备共享、专人管理、专人操作、负责维护保养并执行设备使用登记制度，以保证实验室设备的运转正常。最大限度地降低仪器的故障率，延长大型仪器的使用寿命。
上海交通大学分实验区：多台大型设备已纳入上海市“仪器设备共享平台”，包括蓝宝石激光器、网络信号分析器、微处理器分析系统、精密反射仪、光谱分析仪、频谱分析仪。
北京大学分实验区：矢量网络分析系统、1GHz 模拟示波器、同步数据传输分析仪、可调激光源、光谱分析仪、数字通信分析仪、宽带频谱仪、
40G
误码测试系统、DPSK信号发生器等大型设备已纳入共享平台。本年度新购大型设备：任意波形发生器、数字荧光示波器、偏振测试系统、近场扫描显微镜（已到货，未安装调试。
四、问题及建议
2009年度，实验室在国家211工程与“
985
”
项目的资助和国家项目的支持下，在科研工作、人才培养和队伍建设等方面做了一定的工作，取得了一些成绩。但同时，也存在着一些问题和不足，实验室的日常管理工作还有一些需要改进的地方，实验室发表的论文质量已有了很大提高，同时将在科研原创性方面作出更大努力。北京实验区的面积严重不足，制约了发展。另外，实验室的名称不适合现在的发展，北京和上海分实验区均发展了新的研究领域和方向，建议修改。
五、重点实验室专项经费使用情况
5.1 自主研究课题
2009年起设立了重大研究方向课题4项，重点研究方向课题5项，面上研究方向课题9项，国际交流研究课题1项。
重大研究课题4项，强度100万元以上，用于光通信器件研究方向，以973项目培育为主，首重于重大的前沿研究或重大科学发展的问题。
重点研究课题5项，强度40-90万元，用于新型光传输研究方向，着重于863重大重点项目和自然科学基金重点项目的培育。
国际交流研究课题1项，强度60万元，用于开展前沿性的交叉研究，国际性的合作研究，学术性的国际交流，提升实验室的国际学术影响力。
面上研究方向课题9项，每项10-30万元，鼓励开展探索性的自主选题研究，倾斜于支持青年科技人员。
2009年度自主研究课题简表。
课题名称
|
负责人
|
课题类别
|
总经费（万元）
|
当年经费（万元）
|
开始时间
|
结束时间
|
基于磁流体材料的光学性质和光电子器件研究
|
陈险峰
|
自主课题重大项目
|
100
|
50
|
2008
|
2009
|
光电子器件基础研究
|
李艳萍
|
自主课题重大项目
|
120
|
40
|
2009
|
2011
|
新型光网络研究
|
李正斌
|
自主课题重大项目
|
120
|
40
|
2009
|
2011
|
新型光传输研究
|
张帆
|
自主课题重大项目
|
120
|
40
|
2009
|
2011
|
硅基稀土发光材料及器件的应用基础研究
|
周治平
|
自主课题重点项目
|
90
|
30
|
2009
|
2011
|
表面等离子体光波导理论、设计方法与工艺研究
|
李新碗
|
自主课题重点项目
|
50
|
25
|
2008
|
2009
|
PON网络中的最子光通信核心技术研究
|
曾贵华
|
自主课题重点项目
|
50
|
25
|
2008
|
2009
|
面向深空通信网的光子技术研究
|
董毅
|
自主课题重点项目
|
50
|
25
|
2008
|
2009
|
面向e-VLBI的光网络服务平台
|
郭薇
|
自主课题重点项目
|
50
|
25
|
2008
|
2009
|
碳纳米管光电集成器件
|
张志刚
|
自主课题面上项目
|
30
|
10
|
2009
|
2011
|
量子密钥通信系统（QKD）和量子随机数发生器（QRNG）研究
|
郭弘
|
自主课题面上项目
|
30
|
10
|
2009
|
2011
|
钙原子主动式光钟
|
陈景标
|
自主课题面上项目
|
30
|
10
|
2009
|
2011
|
光纤陀螺随机漂移抑制研究
|
王子宇
|
自主课题面上项目
|
10
|
10
|
2009
|
2009
|
2维光学相控阵系统平台实验研究
|
胡薇薇
|
自主课题面上项目
|
10
|
10
|
2009
|
2009
|
新型慢光波导的实验研究
|
姜淳
|
自主课题面上项目
|
10
|
5
|
2008
|
2009
|
硅基微环光信号码型的产生与转换技术
|
叶通
|
自主课题面上项目
|
10
|
5
|
2008
|
2009
|
全光纤飞秒脉冲激光器和放大器研究
|
詹黎
|
自主课题面上项目
|
10
|
5
|
2008
|
2009
|
光折变效应及偏振全息特性研究
|
王长顺
|
自主课题面上项目
|
10
|
5
|
2008
|
2009
|
光子信息前沿基础研究
|
胡卫生
|
国际交流
|
60
|
30
|
2008
|
2009
|
5.2 运行管理费用
科目
|
经费支出
|
一、经费支出
|
412.27
|
1、开放运行费
|
268.76
|
（1）办公及印刷费
|
6.07
|
（2）水电气燃料费
|
18.53
|
（3）物业管理费
|
28.03
|
（4）图书资料费
|
4.98
|
（5）差旅费
|
5.21
|
（6）会议费
|
9.68
|
（7）日常维修费
|
18.7
|
（8）小型仪器设备购置改造费
|
75.68
|
（9）公共试剂和耗材费
|
4.75
|
（10）专家咨询费
|
3.16
|
（11）劳务费
|
51.26
|
（12）其它费用
|
42.71
|
2、对外开放共享费
|
143.51
|
（1）材料费
|
58.66
|
（2）测试化验加工费
|
59.91
|
（3）差旅费
|
5.13
|
（4）会议费
|
6.26
|
（5）出版/文献/信息传播/知识产权事务费
|
4.37
|
（6）专家咨询费
|
0.6
|
（7）劳务费
|
0.84
|
（8）高级访问学者经费
|
7.74
|
（9）其它费用
|
0.00
|
