在當今超高速光通信網絡中，OTDM(光時分複用)是一種重要的複用技術。通過OTDM技術，單個(ge) 波長的光信號速率可以高達Tbit/s。實現OTDM技 術的關(guan) 鍵是需要超短脈衝(chong) 源，以實現信道之間時域上的分插複用而同時減小信道間的串擾。通常實現640Gbit/s OTDM信號，需要的脈衝(chong) 源的脈寬在幾百飛秒，且OTDM信號具有RZ信號的形式。但是這麽(me) 短的光脈衝(chong) ，使得高速OTDM信號的光譜很寬，光譜利用率很 低，進而使得高速OTDM信號對色散非常敏感，限製了OTDM技術的應用。
         另一方麵，在高速光通信網絡中，NRZ(非歸零碼)是一種非常重要的碼型。由於(yu) NRZ碼具有相對RZ碼(歸零碼)更窄的光譜，從(cong) 而使其具有更加優(you) 良的光譜 利用率和色散容忍度。加上NRZ碼的低成本、簡單等優(you) 點，使其在當今光通信網絡中得到了廣泛的應用。但是超高速NRZ光信號的產(chan) 生，受到了電複用速率(當 今最高速率為(wei) 165Gbit/s)和電光調製器帶寬的限製。
        光互連及光信號處理團隊博士生丁運鴻在黃德修教授和張新亮教授等人指導下，通過和丹麥技術大學合作，首次提出並實現了一種基於(yu) 矽基微環諧振器的 640Gbit/s超高速NRZ信號產(chan) 生的方案。在本方案中，640Gbit/s OTDM信號首先經過波長轉換成為(wei) 相幹的640Gbit/s RZ信號。然後利用微環諧振器對其進行RZ-NRZ碼型轉換，從(cong) 而得到640Gbit/s超高速NRZ信號。本工作首先詳細的分析了微環諧振器的Q值和濾 波器帶寬對超高速NRZ碼型產(chan) 生的影響，並利用CMOS製造工藝，成功製造出了符合優(you) 化條件的矽基微環諧振器。在係統實驗中，有效的利用矽基微環諧振器的 梳狀譜成功實現了640Gbit/s超高速RZ-NRZ碼型轉換，得到了具有非常清晰眼圖的640Gbit/s超高速NRZ信號。相對於(yu) 原始 640Gbit/s OTDM信號，640Gbit/s NRZ信號具有更加窄的帶寬，從(cong) 而具有更好的光譜利用率。通過加不同長度的DCF (色散補償(chang) 光纖)，高速640Gbit/s NRZ信號表現出比640Gbit/s RZ信號更加優(you) 良的色散性能。另外，由於(yu) 本方案功耗低、結構緊湊、工作穩定，在製造工藝上CMOS兼容，易於(yu) 與(yu) 其他光電模塊進行有效集成，因而具有非常好 的應用前景。
        上述工作結果發表在美國OE（Optics Express, 2011, Vol. 20）上。評閱人認為(wei) “在高速NRZ信號產(chan) 生方麵相對目前的最高水平上取得了顯著的進展”, “結果非常有意義(yi) ，應該被optics Express作為(wei) 快訊盡快發表”。相關(guan) 研究得到了國家自然科學基金，國家基礎研究計劃973項目的支持。