2011年度
国家重点实验室总结报告
重点实验室名称:区域光纤通信网与新型光通信系统
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
2011年12月31日
一、 研究水平与贡献
2011年以来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科研项目
2011年度实验室承担和参加省部级以上科研项目97项,其中国家科技重大专项8项,973计划项目(含子课题)7项;863计划10项;国家自然科学基金45项,其中重点项目3项;国家其他省部委(包括教育部、工信部、总装备部等)项目27项;实际到账经费5535.92万元。
2011年度实验室承担横向课题13项,总经费317.08万元;国际合作项目6项,总经费520万元。
2011年度,35个项目通过了验收(结题),其中国家科技重大专项6项,国家863计划项目4项,973计划1项,国家自然科学基金项目11项,其他省部级项目11项,国际合作项目1项,横向课题7项。
1.2获奖情况
类别 |
等级 |
成果名称 |
获奖人员 |
其他获奖人员 |
年度 |
教育部自然科学奖 |
二等奖 |
OFDM无线通信若干基础理论研究 |
赵玉萍(3) |
江涛,张黔, 李祥明,朱光喜 |
2011 |
1.3 重要成果介绍
(1)新一代光网络标准、测试和组网应用研究顺利通过验收
2011年11月24日,“十一五”国家863计划信息技术领域重大项目“新一代高可信网络”验收专家组在上海对上海交通大学承担的国家863计划课题“新一代光网络标准、测试和组网应用研究”进行了会议验收。
该课题研究了新一代光网络的关键技术,制订了符合高可信网络要求的光传送网设备与测试技术规范,设计了国家柔性试验床光网络组网方案,研制完成了一套动态光网络测试工具和基于高可信开放接口的分布式资源管理调度软件,开展了光传送网设备测试和柔性光网络试验工作。
该课题完成的IETF国际标准,规范了动态光网络性能指标和测量方法,开发的相关测试工具能够对光传送网的动态性能进行测量和定量分析。提出并实现的支持虚拟化的资源调度平台、基于路径计算单元的异构网络互联互通平台、基于优先级区分的分组业务光传送网承载技术、基于服务器系统的光网络分析模型等具有创新性。研究成果对于我国光传送网技术的发展具有积极的推动作用。
在参加国家高可信网络柔性试验床的研究工作中,我们自主开发了光网络分布式资源管理调度软件以及OTN动态性能测试工具软件,在OTN国家试验床上得到应用。它通过CORBA接口实现系统与网管软件的通信和获取网络拓扑,支持多个用户和多用户资源隔离与并发操作,每一个用户都可获取自己所有资源构造成的网络拓扑和计算路由,支持GE、2.5G、10G的业务粒度。自主开发了动态光网络性能测试工具,对网络的动态提供性能进行高精度的测量,可以设定测试配置的源地址、目的地址、源端口、目的端口和连接类型等连接属性,以及动态连接的到达间隔和保持时间等负载属性,测试结果可以在工具中动态实时显示,也可以导出到数据文件已备进一步处理,该工具应用于柔性试验床的性能测量与分析,促进了动态光网络的发展。
(2)
国际上首个1.08 Tb/s偏振复用单载波频分复用(CO-SCFDM)传输实验
我们首次实现了Tb/s偏振复用CO-SCFDM传输实验。实验中利用4个频率间隔相等的激光器,每个激光器产生10个光载波,共得到40个。其具体的实现方法为:首先利用AWG产生SCFDM基带信号,然后利用IQ调制器将信号调制到送入的光载波上,先得到一个波带。然后将这两个波带利用保偏耦合器分成两路,其中一路直通过去,为原来波带。另一路再经过一个由9.375GHz射频信号驱动的IQ调制器来实现频谱上的搬移。然后再将这两路信号进行合波来得到2个波带的信号。由于两路信号经过的延时不同,因此可以认为是去相关的,两路可以认为发送的是不同的信号。产生的两个波带再一起送入一个由18.75GHz和37.5GHz射频信号驱动的强度调制器来产生出10个波带。最后再将这产生的40个波带进行偏振复用的模拟。发射的信号净速率可达到1.08Tb/s。传输链路包括4段,每段由一段大概80km的标准单模光纤和一个光纤放大器构成,传输链路长度为317km。为了测试信号传输超远距离的情况,在实验中又加入了环路控制器,测试信号传输不同圈数后的误码性能。最后在接收端将信号与本振光一起送入相干接收机中进行离线处理。测试不同波带的性能时要调整本振光波长来选取不同的波带。实验发现,经过了3170km传输之后,系统Q值高于FEC所需门限,全部波带BER都低于0.002。
1.08Tb/s传输实验框图
(3)基于波带的光交换机制的实验研究
随着光传输技术和新型的光交换器件的发展,基于OFDM的可变带宽全光交换技术得到了越来越广泛的关注。与传统的固定栅格的以波长为最小交换粒度的WDM系统相比,可变带宽全光交换技术中引入了子载波的概念,实现了更小颗粒度的交换,同时对于大数据容量的链路,在这种网络结构中,各个子波带的中心间隔可以依照ITUT标准间隔来设定,子波带间隔可以为10 Ghz或者是12.5 Ghz,或者是更小,其主要根据WSS器件参数设定。在我们的实验验证系统中,我们设定的子波带间隔为10 Ghz。现在的WSS器件能够满足这种要求。我们对基于这样的子波带的交换架构进行了实验验证。实验结果表明,信道间隔在10GHz的OFDM子波带交换是可行的。
波带交换实验框图
(4)
实验室超光速通信研究获重要突破
本实验室詹黎教授及团队近年来在光纤快慢光领域不断探索,已经实现了基于受激布里渊散射、交叉增益调制等多种原理的快慢光以及超光速传输方案,同时积极探索这些超光速传输新方法在全光存储器、可控光学延迟线及高灵敏传感等通信领域的潜在应用。
众所周知,在光纤中实现光速可调控传输在光信号处理、光信号存储等领域具有重要的应用前景。虽然基于光纤受激布里渊散射的快慢光被认为是当前最实用的方法,但因快光工作于吸收带反常色散区,信号衰减强烈,加快量又受到增益饱和的限制,因此难以实现超光速的长距离传输。对此课题组提出了基于光纤布里渊激光共振腔的超光速新方法,实验上首次在光纤中使光信号的长距离的负群速度超光速传输,使得出射信号比进入10m光纤之前光信号提前221.2纳秒输出。因快光信号提前时间与布里渊激光器的腔内功率成正比,但信号损耗仅与转换效率有关,因此一个低转换效率但高腔内功率的激光振荡器能够避免两者的矛盾,极大地提高了加快量,提前时间对损耗的斜率比大大提高,比传统方法提高两个量级,从而实现负群速度超光速的长距离低损耗传输。
图1 受激布里渊散射超光速传输装置图
图2 观察到的信号时间提前221.2ns
图3 脉冲提前时间与损耗的关系,斜率比达到211.3ns/dB。
2011年8月26日物理领域国际顶级期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)发表了课题组成员、2011年光纤国家重点实验室优秀奖研金获得者张亮同学题为“Superluminal propagation at negative group velocity in optical fibers based on Brillouin lasing oscillation”的论文,论文报道了实验室该课题组在超光速传输领域研究的最新进展,实验结果似乎让光脉冲群速度能超越爱因斯坦相对论光速极限,但这并没有违反相对论。从理论上讲它能加快光通信信号,因为光通信系统中信号的接收只要依据光信号峰值的群速的而不是前沿速度。《物理评论快报》的评阅人认为这“开创了光纤中超光速通信的新方法……为研究超光速物理提供了一个良好的技术平台”。 Physical Review Letters为美国物理学会主办的高水平的学术期刊,是物理类影响力最高的综合性期刊,涵盖多个物理学方向。
2011年8月11日,美国《科学》杂志网站的ScienceNOW栏目以“Pushing Light Beyond Light Speed”为题报道了此项研究工作(链接http://news.sciencemag.org/sciencenow/2011/08/pushing-light-beyond-light-speed.html?ref=hp),这一报道被各种英文媒体广为转载。同文配发国际上快慢光领域的著名专家Duke University 的Daniel Gauthier教授等人评论,认为这一实验结果为超光速通信带来可能。
(5)硅基光电子学的最新进展
硅基光电子学是近年来国际上新兴的一个学科方向,2010年著名期刊Nature Photonics出版专辑来介绍硅基光电子学。我们实验室针对未来光通信系统对核心光电子器件以及系统集成上的迫切需求,开展硅基光电子学方面的一系列研究。在硅基集成高速相干接收及传输芯片、硅基发光以及硅基表面等离子激元器件等方面取得了一定进展。今年共发表SCI论文13篇,其中3篇Opt. Lett. 2篇Appl. Phys. Lett.和1篇Opt. Express。研究工作及创新点如下:
在硅基发光方面针对传统方法铒掺杂浓度低、增益小的缺点,开创性的研究了硅酸铒,铒镱、铒钇硅酸盐这些高铒化合物材料的结构、光学和电学特性以及优化材料光学和电学特性的途径,探索了铒镱、铒钇之间的能量转换机理,获得2个数量级的发光强度增加,相关工作发表在Appl. Phys. Lett. 98, (2011) 071903。并在国际上首次制备了铒镱硅酸盐化合物条形加载波导放大器,观测到1530nm波长的5.5dB的信号增强,相关工作发表在Appl. Phys. Lett. 99, (2011) 161115。
在硅基光电集成方面设计了基于浅刻蚀亚波长光栅和二元闪耀光栅的偏振分束器,获得了较好的分束效果。基于MMI结构实现了高消光比偏振分束器和相位偏差小于5度的90°混频器,相关工作在2011ACP国际会议上获得最佳学生论文奖。利用SPP突破衍射极限的特性,设计基于SPP的微纳谐振腔,进而利用该腔构造微纳尺度上滤波器和解复用器,极大提高光电子器件集成度。
由于前期的坚实的工作基础,实验室今年获得了863十二五主题项目:光子集成技术与系统应用中的的第二个子课题“硅基集成100Gb/s相干接收及传输芯片技术”。在国际合作方面,还和MIT联合申请并获得了基金委重大国际合作项目“低功耗微/纳光电子集成技术基础研究”。在北京大学组织了国内第一次硅基光电子技术与应用研究生暑期学校,邀请到了美国科学院和工程院双院院士斯坦福大学David Miller教授、工程院双院院士James Harris教授、中科院院士王启明教授等著名专家授课,扩大了实验室在硅基光电子学方面国内的影响。
(6)光子信息处理研究工作取得突破
基于光子学的信息处理技术传承了光子学高速、宽带、低功耗等优势,能满足各类新的应用(特别是国防应用)需求。实验室在超高速、低功耗、集成化光子信息处理器件研究方面提出了创新思路,作为首席单位获得国家科技部973计划的支持(项目编号2011CB301700)。近期,提出了一种基于自耦合谐振的可调光缓存结构,它突破了延迟带宽积的限制,能在保证一定带宽前提下,大幅度增加延迟量,且具有调节灵敏度高、功耗小、结构灵活、易拓展等特点。论文发表在Optics Letters上,审稿专家认为“The proposed structure is quite feasible and is especially novel. … this feature is unique”。实验室在光子信息处理集成器件方面的研究工作受到国内外同行关注,2011年9月美国Optics & Photonics News刊登专稿Integrated Photonics Research in China,报道了相干工作和成果。
在光子信息处理应用方面,对光模数转换(OADC)技术进行了深入研究,实现了采样率为84GSa/s的光模数转换系统。该技术在国防领域具有重要应用,已列入“12.5”国防重点预研计划,同时得到国家自然科学基金仪器专项等的支持。而实验室在光子信息处理集成器件方面的研究工作将促进这一技术向低成本、小型化发展,将其推向更广泛的应用。
(7)连续变量量子密码实现技术
连续变量量子密钥分配技术具有成码率高、所用器件与电信光通信系统融合性强等特点而受到国际学术界和产业界的高度重视。在国家密码管理局课题、国家自然科学基金课题和“区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室”开放课题的共同资助下,上海交通大学量子信息技术课题组研制出了一个“连续变量量子密码综合实验平台”。该平台将量子密钥分配技术、量子数据加密技术和量子身份认证技术等密码领域中的三个核心技术模块有机地结合成一个整体,利用该平台可实现数据、图像、语音、视频等各类数据的量子安全通信。与以往采用量子密钥分配与一次便笺相结合的加解密处理方式相比,所研制的平台系统各模块间具有更好的兼容性,系统安全性强度很高,而且该平台更适合在电信光通信系统中实现。该平台的具体技术指标如下:在量子密钥分配方面,平均成码率10kbps,传输距离27.2公里,检测器量子效率61.3% 。在数据加密方面,传输距离可达60公里,编码速率2.5Mbps。这些技术指标中,平均成码率、检测器量子效率、安全强度等多项指标优于国外同行所达到的技术水平。另外,在所构建的“连续变量量子密码综合实验平台”的基础上,上海交通大学量子信息技术课题组研制出了一套单向量子保密电话系统样机,系统能实现流畅的语音通信,总体效果良好。
成果效益:2010年11月,国家密码管理局组织专家对该成果进行了验收(听取课题组报告、系统实地演示与测试、部分专家亲自操作等),认为该成果总体达到国际先进水平。在该项成果的基础上,2011年课题组得到了国家863高技术发展项目、国家自然科学基金项目、企业(华为公司)项目的资助。在这些课题的资助下,课题组正在进一步研究连续变量量子密码中的核心技术、样机系统和实用化系统。
(8)基于TiO2纳米管阵列制备及其在光电子中应用研究
TiO
2纳米管阵列由于其独特的光电特性在过去十年中得到了广泛关注,目前国际上研究主要集中在太阳电池和光催化应用,但在光电子信息中应用的研究还很少。通过过去几年的研究,开展了应用于光电子器件和太阳电池的TiO
2纳米管阵列制备和结构调控研究。
1. 采用多步生长的自剥落技术,实现了制备任意厚度的透明二氧化钛纳米管薄膜;可广泛应用于各种光电子器件中。研究发表在Electrochemistry Communications, Vol. 12, No. 8, (2010)1062-1065和Physica Status Solidi RRL 6, No. 1, 28–30 (2012)。
2. 在普通纳米管结构中引入纵向周期后,可获得三维方向具有周期性的光子晶体材料。这种材料在光照下具有何种颜色取决于周期长度,具有光学禁带,并可进行精确调节。研究发表在Small, Vol.7, No. 13, 1784–1789(2011)。
1.4发表论文数
2011年实验室发表学术论文178篇,中文专著2部,其中SCI收录论文155篇,EI收录论文14;在国际学术会议上发表论文76篇,其中特邀报告29篇。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54篇。
1.5 申请及授权专利数
2011年实验室获得授权国内发明专利37项,授权国内实用新型专利3项。
2011年授权专利列表
序号
|
成果名称
|
国别
|
类别
|
完成人
|
其他完成人员 |
1.
|
基于硅基环形谐振腔的光微分器 |
国内
|
发明专利
|
苏翼凯
|
王涛* 李强* 仇旻*
|
2.
|
基于模式分裂硅基微环的双通道波长转换的装置 |
国内
|
发明专利
|
苏翼凯
|
刘芳菲* 仇旻*
|
3.
|
多波长空分光学模数转换器 |
国内
|
发明专利
|
陈建平,李新碗,吴龟灵
|
李铭* 郭攀*
|
4.
|
产生精确波长间隔和高平坦度的多波长光源的装置和方法 |
国内
|
发明专利
|
苏翼凯
|
昌庆江* 高俊明*
|
5.
|
基于二维光子晶体的波分解复用器 |
国内
|
发明专利
|
胡卫生,姜淳
|
任宏亮*
|
6.
|
基于硅基微环的光控可调光延迟线的装置和方法 |
国内
|
发明专利
|
苏翼凯
|
刘芳菲* 李强* 仇旻*
|
7.
|
支持四重服务传送功能的波分复用无源光网络系统 |
国内
|
发明专利
|
苏翼凯
|
田玥*
|
8.
|
以3为基数的多级光时分复用器 |
国内
|
发明专利
|
陈建平,李新碗,卢加林,吴龟灵
|
无
|
9.
|
全光组播光开关系统 |
国内
|
发明专利
|
肖石林
|
梁铮*
|
10.
|
无反馈回路的光差分正交移相键控调制器的预编码器 |
国内
|
发明专利
|
董毅,胡卫生
|
章璐敏*
|
11.
|
区分单播和组播的分束发送光开关结构 |
国内
|
发明专利
|
何浩,胡卫生
|
杜宏* 张春蕾*
|
12.
|
支持双视频业务进行广播分发的波分复用系统及方法 |
国内
|
发明专利
|
苏翼凯
|
昌庆江*
|
13.
|
包含非均匀线光源的侧光式LCD背光模组 |
国内
|
发明专利
|
苏翼凯
|
崔晴宇* 姜凌峰* 董承远*
|
14.
|
基于硅基微环谐振腔的全光单边带上变频产生装置 |
国内
|
发明专利
|
苏翼凯,叶通
|
吴艳志* 张亮*
|
15.
|
基于颜色不变性和高斯模型的阴影检测方法 |
国内
|
发明专利
|
曾贵华
|
苑影*
|
16.
|
基于二维金属光子晶体的彩色滤光片 |
国内
|
发明专利
|
苏翼凯
|
叶志承* 刘芳菲* 崔晴宇* 欧阳世宏*
|
17.
|
直接调制的光差分相移键控调制器 |
国内
|
发明专利
|
肖石林
|
刘智鑫
|
18.
|
一种双偏振干涉式光纤陀螺 |
国内
|
发明专利
|
李正斌
|
王子南 王玉杰
|
19.
|
空间光的广角入纤接收方法及系统 |
国内
|
发明专利
|
徐安士
|
李光元 李明
|
20.
|
一种无线通信网络节点数目估计方法 |
国内
|
发明专利
|
赵玉萍
|
郭宏博
|
21.
|
OFDM系统中自适应抵抗子载波间干扰的方法及OFDM装置 |
国内
|
发明专利
|
赵玉萍
|
张小欣
|
22.
|
OFDM系统的信道响应2估计方法及修正系统 |
国内
|
发明专利
|
赵玉萍,李红滨
|
吴毅凌 冀烨
|
23.
|
一种数字通信方法 |
国内
|
发明专利
|
赵玉萍,李红滨
|
吴毅凌
|
24.
|
一种主动式射频标签的码分预约和空分读取方法 |
国内
|
发明专利
|
赵玉萍
|
郭宏博
|
25.
|
一种双MOS结构硅基电光调制器 |
国内
|
发明专利
|
周治平
|
毛岸 郜定山 朱梦霞
|
26.
|
一种光栅耦合器及其在偏振和波长分束上的应用 |
国内
|
发明专利
|
周治平
|
冯俊波
|
27.
|
一种QAM星座图标签的构建方法 |
国内
|
发明专利
|
赵玉萍,李红滨
|
吴毅凌 潘东辉
|
28.
|
一种QAM星座图的映射和解映射方法 |
国内
|
发明专利
|
赵玉萍,李红滨
|
吴毅凌 潘东辉
|
29.
|
一种子载波信噪比估计方法及系统 |
国内
|
发明专利
|
赵玉萍,李红滨
|
韩瑜 吴毅凌
|
30.
|
具有多纤空分交换结构的交换节点及其方法 |
国内
|
发明专利
|
李正斌,徐安士
|
李维 谢麟振
|
31.
|
一种光波导放大器的制备方法 |
国内
|
发明专利
|
王兴军,周治平
|
王磊 郭瑞民
|
32.
|
梳状谱码分多址与OFDM复合系统及其调制、解调方法 |
国内
|
发明专利
|
焦秉立
|
马猛 程红兵
|
33.
|
半导体可饱和吸收镜及其制备方法及光纤激光器 |
国内
|
发明专利
|
张志刚
|
陈玲玲 张梦 樊仲维
|
34.
|
一种基于PEG算法的时不变LDPCC码的构造方法及其编译码器 |
国内
|
发明专利
|
金野
|
管武,乔华,董明科,梁庆林,项海格
|
35.
|
一种读取电子标签的方法 |
国内
|
发明专利
|
赵玉萍
|
崔英花 王建伟
|
36.
|
一种低噪声的双偏振干涉式光纤陀螺 |
国内
|
发明专利
|
李正斌
|
王子南 王玉杰
|
37.
|
基于多维矢量信息的真值估计方法和装置 |
国内
|
发明专利
|
李正斌
|
杨易,邵珊,王子南,
|
38.
|
基于超级电容器的储能型太阳能LED台灯 |
国内
|
实用新型
|
何浩,胡卫生
|
丁忠#
|
39.
|
一种大型停车场车位查询系统 |
国内
|
实用新型
|
焦秉立 |
段晓辉 |
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57名,其中教授34名(含教授级高工),副教授16名(含高级工程师),讲师7名(含工程师)。另有双聘院士1名。有3人获得杰出青年基金资助,“973”首席2人, 1人入选国家级新世纪百千万人才工程。84%的固定人员具有博士学历,学历层次高。45岁以下人员占68%,年龄结构合理。
新增国家杰出青年科学基金获得者2人:陈险峰,苏翼凯。
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
|
陈险峰
|
国家杰出青年
|
2011
|
苏翼凯
|
国家杰出青年
|
2011
|
宋令阳
|
百人计划
|
2009
|
2.2 人才培养情况
2011年实验室在站博士后3人,在读及新进博士生154人,在读及新进硕士生172人。2011年毕业博士29人,硕士79人,博士后出站2人。
三、开放交流与运行管理
3.1 开放课题情况
2011实验室共设立开放课题28项,总经费160万元,其中新批准开放课题21项,有15项开放课题结题,7项在研。
2011年批准开放课题列表
序号
|
课题名称
|
职称
|
负责人
|
工作单位
|
总经费
|
1 |
高速数据中心以太网监测与分析
|
Assistant Professor
|
顾磷
|
香港科技大学
|
10万
|
2 |
波分复用网络的虚拟拓扑重组综合分析
|
高级研究员
|
吴靖
|
Communications Research Centre (CRC) Canada
|
10万
|
3 |
纳米光学天线和单分子拉曼散射检测
|
助理教授
|
杨天
|
上海交通大学
|
10万
|
4 |
基于弹性频谱技术的绿色核心光网络研究
|
Researcher
|
夏鸣
|
Ericsson Research USA
|
5万
|
5 |
Microwave photonic signal processing with high performance
|
Senior Lecturer, Queen Elizabeth II Fellow
|
仪晓可
|
The University of Sydney
|
5万
|
6 |
超高速光时分复用传输系统的自时钟恢复基础研究
|
副教授
|
张尚剑
|
电子科技大学
|
5万
|
7 |
单通道太比特OFDM光接收机结构研究
|
副教授
|
易兴文
|
电子科技大学
|
5万
|
8 |
基于腔QED的光子通信及物理实现研究
|
教授
|
聂义友
|
江西师范大学
|
5万
|
9 |
频率精密可调的单纵模布里渊光纤激光器的研究
|
副教授
|
胡红武
|
江西宜春学院
|
5万
|
10 |
基于连续多纵模激光泵浦的布里渊慢光研究
|
副教授
|
宋跃江
|
南京大学
|
5万
|
11 |
超大古斯-汉欣位移及其应用研究
|
副教授
|
冉茂武
|
贵州铜仁学院物理与电子科学系
|
5万
|
12 |
半导体激光器建模和参数提取研究
|
教授
|
高建军
|
华东师范大学
|
5万
|
13 |
基于偏振复用的OFDM-PON 调制编码技术的研究
|
教授
|
白成林
|
山东聊城大学
|
5万
|
14 |
面向数据中心的O-OFDM/CO-OFDM全光交换网络
|
副教授
|
彭丽梅
|
苏州大学
|
5万
|
15 |
差分编码光子模数转换技术
|
教授
|
池灏
|
浙江大学
|
5万
|
16 |
光互连用硅基光子波导与表面等离基元波导
|
讲师
|
李强
|
浙江大学
|
5万
|
17 |
Si/InP异质集成半导体光放大器(SOA)的研究
|
副研究员
|
周静涛
|
中国科学院微电子研究所
|
5万
|
18 |
基于OTDM-WDM的光分组交换网络关键技术研究
|
副教授
|
黄俊
|
重庆邮电大学
|
5万
|
19 |
噪声环境下量子通信网络的设计与优化
|
研究员
|
张峻
|
上海交通大学
|
5万
|
20 |
石墨烯改性与纳米光子学研究
|
助理研究员
|
陶海华
|
上海交通大学
|
5万
|
21 |
关于有源光纤中交叉增益调制的光速调控研究
|
副教授
|
罗售余
|
上海交通大学
|
5万
|
目前实验室正在进行7项开放课题,包括:
序号
|
课题名称
|
职称
|
负责人
|
工作单位
|
总经费
(万元)
|
开始时间
|
结束时间
|
1. |
基于HCG波束控制的基础研究 |
常瑞华
|
胡薇薇
|
UC Berkeley
|
10
|
2010-8-1
|
2012-7-31
|
2. |
基于表面等离子激元的新型光电子器件及其定量化理论研究 |
李光元
|
徐安士
|
云南大学信息学院
|
5
|
2010-8-1
|
2012-7-31
|
3. |
基于自聚焦效应的新型光纤法珀传感器研究 |
饶云江
|
李正斌
|
电子科技大学
|
5
|
2010-8-1
|
2012-7-31
|
4. |
多粒度绿色光网络中节能降耗机制研究 |
郭磊
|
何永琪
|
东北大学
|
5
|
2010-8-1
|
2012-7-31
|
5. |
基于节能多层管理控制与路由的绿色光网络 |
郭爱煌
|
何永琪
|
同济大学
|
5
|
2010-8-1
|
2012-7-31
|
6. |
基于混沌理论的复杂高速光网络的关键基础理论与技术研究 |
殷洪玺
|
何永琪
|
大连理工大学
|
5
|
2011-1-1
|
2012-12-31
|
7. |
高速多维光信息处理 |
闫连山
|
张帆
|
西南交通大学
|
5
|
2011-1-1
|
2012-12-31
|
2011实验室已经结题15项开放课题,包括:
序号
|
课题名称
|
职称
|
负责人
|
工作单位
|
总经费
(万元)
|
开始时间
|
结束时间
|
1 |
Next Generation Optical Access Networks Supporting VoD Services |
Assistant Professor
|
Jianping Wang
|
City University of Hong Kong
|
10
|
2009-10-1
|
2011-12-31
|
2 |
A New Approach to Providing Bandwidth Guaranteed Services with Labeled OBS |
Professor
|
Chunming Qiao
|
SUNY Buffalo
|
5
|
2009-10-1
|
2011-12-31
|
3 |
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
|
2009-10-1
|
2011-12-31
|
4 |
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
|
2009-10-1
|
2011-12-31
|
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
|
2009-10-1
|
2011-12-31
|
6 |
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
|
10
|
2009-10-1
|
2011-12-31
|
7 |
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
|
2009-10-1
|
2011-12-31
|
8 |
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
|
2009-10-1
|
2011-12-31
|
9 |
波长交换光网络的综合性能监控 |
教授
|
李朝晖
|
暨南大学
|
5
|
2009-10-1
|
2011-12-31
|
10 |
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
|
2009-10-1
|
2011-12-31
|
11 |
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
|
2009-10-1
|
2011-12-31
|
12 |
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
|
2009-10-1
|
2011-12-31
|
13 |
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
|
2009-10-1
|
2011-12-31
|
14 |
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
|
5
|
2009-10-1
|
2011-12-31
|
15 |
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
|
5
|
2009-10-1
|
2011-12-31
|
实验室根据依托单位制定的《国家重点实验室管理办法》,对开放课题项目进行过程化管理,并按照课题结题时间,由实验室主管部门组织专家组依据《开放课题计划任务书》对每一个项目进行结题技术验收,由依托单位财务处对每一个开放课题的经费使用做出财务验收。
第一批15个开放课题进行了项目结题验收,取得了较为可喜的成果:共完成署名实验室的论文104篇,其中SCI期刊论文53篇,EI国际会议论文36篇,总的影响因子达到38.47。
3.2 承办学术会议情况
2011年实验室承办和协办的国际会议有:
♦ 2011年亚洲光纤通讯博览会与光电国际会议ACP会议(ACP 2011)2011.11.12-16 上海
3.3 对外交流
2011年实验室与国内外交流频繁,共计有28名外国专家学者、14名国内专家到实验室来讲学,实验室人员有4人到国外讲学,7人到国内讲学,21人到国外参加国际会议,20人参加国内会议。其中在国际会议上做特邀报告29次。
在国际合作方面,和MIT联合申请并获得了基金委重大国际合作项目“低功耗微/纳光电子集成技术基础研究”。在北京大学组织了国内第一次硅基光电子技术与应用研究生暑期学校,邀请到了美国科学院和工程院双院院士斯坦福大学David Miller教授、工程院双院院士James Harris教授、中科院院士王启明教授等著名专家授课,扩大了实验室在硅基光电子学方面国内的影响。
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;参照国家科技部对纵向项目的管理规定对自主课题、开放课题制定了相关规定和结题验收制度,进行全面的过程化管理;对实验室在读的研究生设立奖励机制,激励研究生们在学术创新和科研能力方面有突破性的提升。实验室每年均有年报和简报,并对当年发表的论文集结成册。
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。
实验室购置或自制的大型仪器设备和实验平台都按照国家重点实验室仪器设备管理规定纳入共享平台,对外开放。目前上海交通大学分实验区大部分的大型设备都已纳入上海市科委主管的“仪器设备共享平台”。其中包括最新购置的光波导分析仪、光子器件谱分析仪、超短脉冲频域与时域脉冲特性测试仪、偏振态分析仪、高精度可调谐激光源、双波长高功率稳频激光源、高分辨率光谱分析仪、500G高速数字取样示波器、40G误码分析系统等一批目前最先进的光电测试类仪器。
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、任意波形发生器、数字荧光示波器、偏振测试系统、近场扫描显微镜等大型设备已纳入共享平台。2011年度新购大型设备: 原子力显微镜、光波导自动对准系统等。
四、问题及建议
近5年来实验室在在科研工作、人才培养和队伍建设等方面取得了一些成绩,但同时也存在着一些问题和不足:首先是科研原创性方面需要作出更大努力;其次实验室的名称不适合现在的发展,建议修改,例如实验室将光子器件和光传感方面作为新的研究方向;最后,实验室北京分区面积不足,制约了发展。
五、重点实验室专项经费使用情况
5.1 自主研究课题
2011年设立了重点研究方向课题5项,面上研究方向课题11项。
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。
面上研究方向课题11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。
2011
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AWGR和快速可调谐激光器的光交换节点研究 |
胡卫生 |
自主课题重点项目 |
90 |
45 |
2010 |
2012 |
微纳结构材料中的激光光场调控和应用 |
陈险峰 |
自主课题重点项目 |
80 |
40 |
2010 |
2012 |
高速光纤传输长期演进技术 |
张帆 |
自主课题重点项目 |
80 |
80 |
2011 |
2011 |
超高速光采样技术及其应用研究 |
陈建平 |
自主课题重点项目 |
70 |
35 |
2010 |
2012 |
硅基光电集成(二期) |
王兴军 |
自主课题重点项目 |
50 |
50 |
2011 |
2011 |
量子精密探测技术 |
曾贵华 |
自主课题面上项目 |
30 |
15 |
2010 |
2012 |
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 |
基于“正交数据空间不动线约束现象”的高精度光纤陀螺原理和实验研究 |
李正斌 |
自主课题面上项目 |
20 |
20 |
2011 |
2011 |
光纤陀螺仪的智能跟踪控制技术研究 |
杨川川 |
自主课题面上项目 |
20 |
20 |
2011 |
2011 |
硅基光信号处理 |
苏翼凯 |
自主课题面上项目 |
10 |
5 |
2010 |
2012 |
双窗口光纤放大器用材料的基础研究 |
姜 淳 |
自主课题面上项目 |
10 |
5 |
2010 |
2012 |
基于光纤激光振荡器的光速调控与应用探索 |
詹 黎 |
自主课题面上项目 |
10 |
5 |
2010 |
2012 |
Clos组播交换理论与应用 |
李东 |
自主课题面上项目 |
10 |
5 |
2010 |
2012 |
非线性表面等离子体波 |
叶芳伟 |
自主课题面上项目 |
10 |
5 |
2010 |
2012 |
5.2 运行管理费用
2011运行管理费:
科目
|
经费支出(万)
|
一、经费支出
|
495.66
|
1
、开放运行费
|
339.99
|
(1)办公及印刷费
|
12.37
|
(2)水电气燃料费
|
32.19
|
(3)物业管理费
|
44.52
|
(4)图书资料费
|
4.38
|
(5)差旅费
|
4.4
|
(6)会议费
|
20.47
|
(7)日常维修费
|
10.85
|
(8)小型仪器设备购置改造费
|
142.28
|
(9)公共试剂和耗材费
|
12.97
|
(10)专家咨询费
|
0.56
|
(11)劳务费
|
42.9
|
(12)其它费用
|
12.1
|
2
、对外开放共享费
|
155.67
|
(1)材料费
|
36.5
|
(2)测试化验加工费
|
25.37
|
(3)差旅费
|
13
|
(4)会议费
|
10
|
(5)出版/文献/信息传播/知识产权事务费
|
41
|
(6)专家咨询费
|
1.8
|
(7)劳务费
|
3
|
(8)高级访问学者经费
|
|
(9)其它费用
|
25
|