近日，北京大学电子学系区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室张帆教授研究团队论文《All-optical Synthesis of 100Gbaud PDM 16-QAM Nonlinear Frequency Division Multiplexing Signal》入选2021年亚洲通信与光子学会议（ACP 2021）PDP论文（Post-deadline paper，报道业界最新技术进展或纪录性成果）。ACP是国际上三大光通信会议之一，本届会议于2021年10月24日—27日在上海举行。
图1. 方先松同学在ACP 2021会场做PDP论文报告
突破非线性容量极限被列为光通信未来十年关键技术挑战之一。非线性频分复用（NFDM）是一种将光纤信道固有非线性作为积极而非劣化因素纳入通信系统设计的创新性技术方案，具备突破非线性容量极限的潜力。近年来尽管NFDM系统研究已经取得了显著的进展，但目前大量工作集中在仿真验证，尚缺乏完整算法流程的建立和超高速实验系统实现工作。张帆教授团队建立了成熟的NFDM实验系统和完整的收发端数字信号处理流程，在PDP论文的研究成果中利用非线性频分复用连续谱调制方案，并采用频谱拼接的全光合成技术，实验生成了超高波特率的NFDM信号，创造了单波长666.7 Gb/s的NFDM系统最高速率纪录，实验框图如图所示。
图2. 全光合成100GBaud NFDM信号实验系统框图
该研究工作在电带宽有限的情况下生成了超高带宽的NFDM信号，这种全光合成的方法为大容量NFDM系统的设计提供了一种很有前途的解决方案，有助于进一步探索NFDM信号对抗光纤非线性的内在能力。推动了面向克服非线性容量极限的NFDM光传输技术的研究进步。
图3. 实验结果 (a)光谱；(b)背靠背传输性能；(c) (d)星座图
该论文的作者是北京大学电子学系2018级博士研究生陈心羽，2019级博士研究生方先松和2017级博士研究生杨帆，通讯作者为张帆教授。该项目得到了鹏城实验室、国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目支持。
