Shaped Four-Dimensional Modulation Formats for Optical Fiber Communication Systems
我们回顾了多维调制的设计，最大化广义互信息和比较最近推出的4D格式的最大传输范围。还讨论了基于模型的非线性容限4D调制的优化。
2021-12-23 eess.SP
Multi-dimensional Joint Probabilistic and Geometric Shaping Strategies for Nonlinear Fiber Communications
针对WDM无中继系统，对星座成形进行了研究和修正。结果表明，对于星座尺寸受限的系统，以前的优化技术可以是高度次优的，并提出了一个优越的优化算法。
2019-11-05 eess.SP math.OC
Semantic optical fiber communication system
Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）
当前的光通信系统在不考虑数字比特背后的语义含义的情况下使比特或符号错误最小化，从而传输了大量不必要的信息。我们提出并实验证明了语义光纤通信（SOFC）系统。不是将信息编码成比特进行传输，而是使用深度学习从源中提取语义信息。所生成的语义符号然后直接通过光纤传输。与基于比特的结构相比，SOFC系统实现了更高的信息压缩率和更稳定的性能，特别是在低接收光功率区，并增强了对光链路损伤的鲁棒性。这项工作介绍了一个智能光通信系统在人类的分析思维水平，这是一个重要的一步，在目前的光通信架构的突破。
2022-12-27 cs.AI eess.SP
Empowering high-dimensional optical fiber communications with integrated photonic processors
针对模分复用光纤系统依赖体光学器件与数字信号处理的问题，提出基于可重构集成光子处理器的全光高维通信方案，实验验证6模高速通信的高效性，为空分复用应用提供新路径。
2023-11-09 eess.SP physics.optics
The Benefits of Using the S-Band in Optical Fiber Communications and How to Get There
使用高斯噪声模型，考虑到信道间受激拉曼散射（ISRS）的吞吐量增益的光传输带宽扩展到S+C+ L波段进行量化。潜在的ISRS缓解策略，如动态增益均衡和功率优化的影响，进行了研究。
2020-06-16 eess.SP
Nonlinear Depolarization of Light in Optical Communication Fiber
本文报道了长距离光通信系统中一种新的传输现象的实验观察。非偏振ASE通过非线性光纤相互作用使连续激光在其共同传播期间去偏振，这导致光纤输出处的小但可测量的超快偏振态波动。我们提供了一个现象学的方法和理论，定性地证实了我们的实验结果。我们的主要研究结果之一表明，经常使用的Manakov方程的适用性需要进行审查，在嘈杂的环境中的非线性偏振态演化的高精度研究。所描述的现象导致一个定性不同的微观理解的非线性光在光纤中的传播，并可以对今天普遍认为的差距之间的解释，在光学数据传输的模拟和实验获得的系统性能。
2019-02-14 eess.SP physics.optics
Fiber neural networks for the intelligent optical fiber communications
Nanjing University of Posts and Telecommunications（南京邮电大学）；Nanjing University of Aeronautics and Astronautics（南京航空航天大学）；Tsinghua University（清华大学）；Beijing National Research Center for Information Science and Technology（北京信息科学与技术国家研究中心）
本文提出将光纤传输与计算功能结合的光纤神经网络及其光信号处理方法，实现信号直接在光域处理，提升计算效率与降低功耗，并通过调制格式识别任务验证了其有效性。
2024-08-07 cs.AI cs.NI eess.SP
Characterization of the Link Function in GN and EGN methods for Nonlinearity Assessment of Ultrawideband Coherent Fiber Optic Communication Systems with Raman Effect
在本文中，我们提出了一个准确的和数值有效的方法来实现GN和EGN的非线性预测方法时，沿光纤的功率演化是在一个任意的形式。这种方法将为我们提供一个可靠的工具，有效地使用GN和增强GN（EGN）的方法来分析的非线性的超宽带相干光纤WDM系统（C+L波段甚至更宽的带宽系统）的存在下的信道间受激拉曼散射（ISRS）和系统使用前向泵浦或/和后向泵浦拉曼放大。
2020-10-20 eess.SP
Fuzzy Clustering for Low-Complexity Time Domain Chromatic Dispersion Compensation Scheme in Coherent Optical Fiber Communication Systems
针对相干光纤通信中CDC硬件复杂度高的问题，提出两阶段模糊聚类的软判决TD-CDC方案，在1800 km系统中显著降低复杂度并保持最优Q因子。
2025-03-16 eess.SP
Nonlinearity Compensation and Link Margin Analysis of 112-Gbps Circular-Polarization Division Multiplexed Fiber Optic Communication System using a Digital Coherent Receiver over 800-km SSMF Link
非线性效应一直被认为是限制相干光光纤传输系统性能的主要因素。基于DSP的数字反向传播（DBP）方法的CO接收机，近年来促进了光纤非线性损伤的补偿以及光纤色散的补偿。提出了一种基于DSP的圆偏振复用（CPDM）8-正交幅度调制（8-QAM）光纤通信（FOC）系统CO接收机的综合设计方案，以研究非线性的影响。我们已经研究了非线性补偿的DSP为基础的CO接收机的性能与DBP方法，并证明它可以有效地用来减轻信道内的非线性CPDM 8-QAM FOC系统超过800公里的SSMF链路。通过对光纤非线性的有效补偿，分析了系统的误比特率（BER）、光信噪比（OSNR）、最佳发射功率等性能，并通过对特定发射功率下的OSNR裕度进行评估，研究了链路裕度。此外，CPDM技术有助于作为最大化链路容量以及增强FOC系统的频谱效率（SE）的非常合适的手段。
2021-01-08 eess.SP
A dual bistatic optical forward transceiver configuration for determining the position of an acoustic communication source detected by optical communication fibers
针对双向光纤声通信中源定位缺失的问题，提出基于双基地雷达原理的配置，利用两端接收信号的时间差估计源位置，推导克拉美-罗下界并仿真验证，实现集成通信与定位。
2025-09-24 eess.SP
Ultralow complexity long short-term memory network for fiber nonlinearity mitigation in coherent optical communication systems
光纤克尔非线性是限制长距离光纤通信容量的一个重要因素。数字反向传播（DBP）是一种主要的方法，通过求解逆传播非线性薛定谔方程（NLSE）来减轻线性和非线性损伤，这需要详细的链路信息。近年来，提出了基于神经网络的光通信系统非线性传输损伤抑制方法。然而，几乎所有的基于神经网络的均衡方案产生高的计算复杂度，这阻碍了在商业传输系统中的实际实施。本文提出了一种面向中心的长短期记忆网络（Co-LSTM），在均衡操作中引入了一种简化模式和循环机制，能够以极低的复杂度降低相干光通信系统中的光纤非线性。为了验证所提出的方法，我们进行了一个实验，10通道波分复用（WDM）传输64 Gbaud偏振分复用16进制正交幅度调制（16-QAM）信号。Co-LSTM和DBP实现了相当的非线性缓解性能。然而，具有简化模式的Co-LSTM的复杂度几乎与传输距离无关，这远低于DBP。提出的Co-LSTM方法为神经网络的低复杂度非线性缓解提供了一种有吸引力的方法。
2021-08-12 eess.SP physics.optics
Information Rate in Ultra-Wideband Optical Fiber Communication Systems Accounting for High-Order Dispersion
研究了在C波段（5 THz）掺铒光纤放大器（EDFA）和C+ L波段（12.5 THz）拉曼放大光通信系统中，考虑三阶光纤色散影响时克尔效应引起的光纤非线性效应。分别研究了单通道、250 GHz带宽的EDFA和喇曼放大系统的数字非线性补偿性能。在每个单独的传输信道中的可实现的信息速率（AIR）和最佳编码速率已被评估为DP-64 QAM，DP-256 QAM和DP-1024 QAM调制格式，使用和不使用概率整形技术。研究发现，对于所有的调制格式，由于三阶色散的存在，信噪比、AIRs和码率都表现出明显的中心信道不对称性。这提供了一个新的见解，即前向纠错方案必须在每个信道的基础上非对称地优化，以最大化总吞吐量。
2019-09-24 eess.SP
Optical Semantic Communication through Multimode Fiber: From Symbol Transmission to Sentiment Analysis
本文提出一种基于多模光纤模间色散频率敏感性的光学语义传输方案，通过频域高维编码和PAM-4实现容量与频谱效率提升，并验证其在IMDb情感分析中的抗噪应用潜力。
2024-08-23 eess.SP
A Real-Time Closed-Form Model for Nonlinearity Modeling in Ultra-Wide-Band Optical Fiber Links Accounting for Inter-channel Stimulated Raman Scattering and Co-Propagating Raman Amplification
本文提出了一种新的闭合模型（CFM），用于精确和快速地评估现代超宽带相干光纤通信系统中的非线性干扰。从高斯噪声模型（GN模型）开始，使用合理的近似和机器学习优化的改进，我们实现了一个精确的CFM，能够处理超宽带（C+L或更宽）光纤系统中存在的通道间受激拉曼散射（ISRS）和前向泵浦拉曼放大。
2020-06-04 eess.SP
High speed free-space optical communication using standard fiber communication component without optical amplification
本文开发了一种仅重9.5 kg的小型化自由空间光通信系统，利用商用光纤收发模块和4级APT系统在无光放大条件下实现1 km距离9.16 Gbps传输，并验证了4 km链路能力。
2023-04-16 eess.SP physics.optics
Optimal launch states for the measurement of principal modes in optical fibers
多模光纤的模式色散特性可以使用最近提出的模式相关的信号延迟的方法进行。该方法包括通过多模光纤使用不同的模式组合发送光脉冲，并测量光纤输出处的模式群延迟。从这些测量，它是可能的，以估计模式色散矢量，主模式，和它们相应的差分模式群延迟。在本文中，我们修改和扩展的模式相关的信号延迟方法的理论框架，包括接收机噪声和模式相关的损失的影响。我们计算最佳的发射模式，最大限度地减少光纤模式色散矢量的估计中的噪声误差。我们表明，对于一个40模式的光纤，电子信号噪声比（SNR）的渐近改善了近6 dB相比，传统的模式组合。
2018-07-26 eess.SP physics.optics
Physics-Informed Neural Operator for Fast and Scalable Optical Fiber Channel Modelling in Multi-Span Transmission
我们提出了有效的建模光纤通道通过NLSE约束的物理信息的神经操作员没有参考解决方案。这种方法可以很容易地扩展距离，序列长度，发射功率和信号格式，并实现了超快速模拟16-QAM信号传输与ASE噪声。
2022-07-12 eess.SP physics.optics
