Comment on "Information Capacity of Optical Fiber Channels with Zero Average Dispersion"
Haiqing Wei, David V. Plant
对最近一封关于非线性信道信息容量的信的评论。
A comment on a recent Letter on the information capacity of nonlinear channels.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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Comment on "Design of a broadband highly dispersive pure silica photonic crystal fiber" by Subbaraman et al
在最近的一篇论文中，Subbaraman等人报告了对支持超过-2 10 ^4 ps/nm/km的群速度色散的高色散纯石英光子晶体光纤的理论和数值研究。这篇评论认为，作者只考虑了同一枚硬币两面中的一面，而没有考虑相应的跳动长度。
On the Capacity of Nonlinear Fiber Channels
传输光纤的非线性可以通过专用光纤和光学相位共轭器来补偿。这样的组合可以用于在每个光纤跨度之前预失真信号，以便使整个传输线线性化。
Record-Breaking 1935.6 bit/s/Hz Spectral Efficiency in 19-Ring-Core Fiber Transmission of GMI-Estimated 25.24 Pb/s Capacity Using Low-Complexity 4x4 MIMO
本文在19环芯光纤中利用低复杂度4x4 MIMO实现C+L波段1935.6 bit/s/Hz的破纪录频谱效率和25.24 Pb/s的GMI估计容量。
Reply to "Comment on `Dark pulse emission of a fiber laser'"
我们回答S。Coen和T. Sylvestre对我们的论文[Phys. Rev. A 80，045803（2009）]的评论，并对我们的实验结果做一些补充说明。
Comment on "Observation of dark pulse in a dispersion-managed fiber ring laser"
最近的通信[选择。doi：10.1016/j.optcom.2010.06.076（2010）]给出了在色散管理（DM）净反常色散光纤激光器中观察到暗脉冲的实验结果。对于本文中提出的暗脉冲形成机制存在分歧，我们希望给出一个更准确的解释，以澄清对光纤激光器中暗脉冲的一些潜在误解。
Nonlinear Inference Capacity of Fiber-Optical Extreme Learning Machines
该研究探讨了在高度非线性光纤基光学极限学习机中非线性推断能力的概念，展示了其在非线性分类基准上的性能超越深度神经网络，并提出了评估不同物理和数字平台计算能力的框架。
The Channel Capacity of a Fiber Optics Communication System: perturbation theory
我们考虑由光纤传输线给出的通信信道。给出了非线性信道信息容量的微扰计算方法，并给出了相应的演化方程。利用这种方法，我们计算了纤维光学通信系统的信道容量在微扰参数下下降到首阶。
New Bounds on the Capacity of Fiber-Optics Communications
通过利用WDM系统中非线性相位噪声的时间相关性，我们证明了非线性光纤链路的容量明显高于目前假设的容量。这一优势转化为固定传输速率的链路距离加倍。
Comment on "Observation of a push force on the end face of a nanometer silica filament exerted by outgoing light," Phys. Rev. Lett. 101, 243601 (2008)
在最近的一篇论文中，W. She、J. Yu和R. Feng报道了在光脉冲通过相当短长度的二氧化硅玻璃纳米纤维传输时观察到的轻微变形。将这些变形的形状和大小与光纤内外的光脉冲动量联系起来，这些作者得出结论，在光纤内，光子携带亚伯拉罕动量。在我看来，作者声称他们已经解决了亚伯拉罕-闵可夫斯基关于电介质中光子动量的争论是为时过早的。正确解释She等人的实验需要精确的计算，不仅要正确解释电磁动量（光纤内外），还要正确解释光脉冲在通过纳米波导的整个路径中施加在光纤上的洛伦兹力。
Design and Fabrication of Coaxial Dual Core Optical Fiber Fan-in Device
本文提出了一种用于不同核心直径的 coaxial双核心光纤的扇入装置设计与制造方法，通过冷加工技术实现多芯光纤与单芯光纤阵列之间的可靠连接，实验测得980nm波长下环形核心和中央核心的平均插入损耗分别为2.15dB和1.25dB，证明了该装置的成功制造。
Polymer optical fiber fuse
尽管需要高传输容量的光纤，但需要解决光纤熔断现象的问题以防止光纤的破坏。随着聚合物光纤变得越来越普遍，澄清它们的熔丝特性变得重要。在这里，我们通过实验证明了21.9 mm/s的熔丝传播速度，比标准石英光纤慢1到2个数量级。所获得的阈值功率密度和传播速度与功率密度之间的比例常数分别是石英光纤的1/186和16.8倍。熔丝通过后，形成的是振荡的连续曲线，而不是周期性的空洞。本文提出了一种简单的熔丝端接方法，以及其潜在的等离子体应用。
SU(N) Representation of Mode Dispersion in a Multimode Optical Fiber: Determining Principal Modes for Mode Division Multiplexing
本发明提出了一种方法来实验性地确定多模光纤中用于模分复用的主模，即，通过高阶横向本征模增加光纤信息容量。主模式是本征模式的特殊线性组合，其在频率上不表现出高达一阶的模式色散。该方法基于模色散的SU（N）表示，由此相应的SU（N）李代数的生成元，即，广义Gell-Mann矩阵预测高阶Stokes参数，其可用于测量光纤输入和输出处的主模。讨论了SU（N）表象在高维希尔伯特空间中单光子纠缠无退相干子空间中的应用。
3D-printed terahertz subwavelength dual-core fibers with dense channel-integration
本研究提出并通过3D打印制备了可与WR5.1法兰便捷连接的太赫兹亚波长矩形保偏双芯光纤，4mm纤芯间距下实现超15dB信道隔离，为大容量太赫兹空分复用通信提供低成本密集集成方案。
Integrated cladding-pumped multi-core, few-mode erbium-doped fibre amplifier for space-division multiplexed communications
空分复用（SDM），其中多模式和多芯光纤中的多个空间信道用于增加每根光纤的总传输容量，正在研究以避免数据容量紧缩并降低每传输比特的成本。随着SDM传输实验中采用的信道数量持续增加，需要可扩展的集成SDM组件。在这里，我们展示了包层泵浦SDM掺铒光纤放大器（EDFA），由六个非耦合多模掺铒光纤芯。每个纤芯支持三种空间模式，这使得EDFA能够用单个泵浦二极管同时放大总共18个空间通道，其复杂性类似于单模EDFA。该放大器在C波段上提供每核超过20 dBm的总输出功率和低于7 dB的噪声系数。这种包层泵浦的掺铒光纤放大器能够在多个多模光纤跨度上实现空分和波分复用的组合传输。
The Information Rate of Fiber-Wireless Communication Systems Based on Photonic Generation of RF Signals
研究基于射频信号光子产生的光纤无线通信系统，开发概率模型，提出计算信息速率的数值框架，经模拟验证算法效率，为高性能光纤无线系统提供设计指南。
Limitations to bit-rate and spatial capacity of an optical data transmission channel
平板波导的最大比特率最终由波导色散决定。我们表明，虽然波导中的最大比特率与波导的宽度成反比，但每单位宽度的比特率（即，空间容量）减小，并且在零宽度波导的极限下，它收敛到一个与波导折射率无关的值。该值在性质上等同于自由空间中每单位宽度的传输速率。我们还表明，在3D波导（例如，纤维），与自由空间不同，空间容量在相同的限制下消失。
Free-Space Quantum Networks and Optimized Fiber-Reinforcement
本研究针对自由空间量子网络的容量限制，提出用少量优化光纤骨干节点增强的方案，通过理论推导与数值模拟验证其可大幅提升网络容量、降低边消耗。
Standard and Embedded Solitons in Nematic Optical Fibers
本文提出了一种非克尔圆柱形双折射光纤的模型。我们使用多尺度方法来显示的可能性，构建不同类型的波包的横磁（TM）模式在光纤中传播。这个过程使我们能够产生不同层次的非线性偏微分方程（PDE）描述的光脉冲沿光纤的传播。我们超越了通常的弱非线性限制的克尔介质，并推导出一个扩展的非线性薛定谔方程（eNLS）的三阶导数非线性，控制动力学的振幅波包。在推导过程中，考虑了色散、自聚焦和衍射。虽然得到的非线性$PDE$可以减少到修改Korteweg de Vries方程（mKdV），它也有额外的复杂的解决方案，其中包括两个参数的家庭明亮和黑暗的复杂孤子。分析表明，在一定条件下，明孤子实际上是双嵌入孤子。我们解释了为什么这些孤子不辐射，即使他们的波数包含在系统的线性频谱。最后，我们关闭的文件作出评论的优点以及我们的方法的局限性，并进一步推广的模型和方法。
Experimental space-division multiplexed polarization-entanglement distribution through 12 paths of a multicore fiber
量子技术的发展和广泛应用在很大程度上依赖于量子通信信道的纠缠度。空分复用（SDM）增强了经典电信中的信道容量，并有可能将这一想法转移到使用当前基础设施的量子通信中。在这里，我们展示了一个SDM的偏振纠缠光子超过411米长的19芯多芯光纤分布偏振纠缠光子对通过多达12个通道同时进行。多路复用传输的质量由每对相对芯的高偏振可见度和CHSH贝尔不等式违反来证明。我们的分配方案在24小时内显示出高稳定性，无需任何主动偏振稳定，并且可以毫不费力地适应更多的通道。该技术增加了量子信道容量，并允许基于单个纠缠光子对源的多用户量子网络的可靠实现。
Opto-mechanical inter-core cross-talk in multi-core fibers
包含多芯的光纤被广泛认为是解决光通信容量危机的主要解决方案。多芯光纤的设计和使用的最普遍的范例依赖于抑制芯之间的光功率的直接耦合。然而，芯保持机械耦合。核心间，光机械串扰，否则彼此光学隔离的核心之间，在这项工作中首次显示。一个纤芯中的光激励整个光纤包层的引导声学模式。这些模式，反过来，诱导延伸到其他核心的折射率扰动。与标准光纤中的相应过程不同，离轴纤芯中的光波激发圆柱形横截面的一般扭转-径向导声模式。数百个这样的模式引起芯间交叉相位调制，具有高达1GHz频率的准连续的宽光谱。对商用七芯光纤的芯间串扰进行了理论分析和实验研究。光-机械串扰根据每个声学模式或每个频率的等效非线性系数来量化。非线性系数可达1.9 [W·km]-1，与同一光纤中芯内克尔效应的非线性系数相当。
Spatial beam self-cleaning in multimode fiber
由于迫切需要克服单模光纤系统的当前容量紧缩以及多模复杂非线性光学的最新进展，多模光纤正受到重新关注[1-13]。在这项工作中，我们证明了标准多模光纤可以用作超快全光学工具，用于高功率激光脉冲的横向光束操纵。我们的实验数据表明，在梯度折射率多模光纤的克尔效应是克服斑点失真的驱动机制，导致有点反直观的效果，导致在空间上干净的输出光束对光纤弯曲鲁棒。我们的观察表明，即使在没有诸如受激散射（拉曼或布里渊）之类的耗散过程的情况下，也可以实现将非线性光束整形为多模光纤的基模[14，15]。
Dual-Wavelength Cancellation of Dispersion-Induced Phase Noise in Opto-Terahertz Fiber Links
本文提出利用双波长布里渊激光与双通道回程噪声消除架构，在38公里标准单模光纤上实现光-太赫兹载波的相位相干分布，有效抑制色散引起的相位波动，提升信号稳定性。
Multi-dimensional vibration sensing and simultaneous self-homodyne optical transmission of single wavelength net 5.36 Tb/s signal using telecom 7-core fiber
本文提出基于弱耦合7芯光纤的自零差光传输系统，首次实现多维振动方向、强度、频率和位置的同时检测，并在41.4公里光纤上以5.36 Tb/s净速率传输16 QAM信号。
Capacity of a Nonlinear Optical Channel with Finite Memory
重新讨论了非线性色散光纤链路的信道容量。为此，流行的高斯噪声（GN）模型扩展了一个参数，以考虑到现实的光纤通道的有限内存。这种有限记忆模型很难进行数学分析，但与以前的模型相比，它也适用于非平稳或重尾输入信号。对于未编码传输和标准调制格式，当信道的存储器为约10个符号或更多时，新模型给出与常规GN模型相同的结果。这些结果证实了以前的结果，GN模型是准确的未编码传输。然而，当考虑编码时，使用有限记忆模型获得的结果与以前的模型获得的结果非常不同，即使当信道记忆很大时。特别地，已经针对许多非线性信道模型报告的信道容量的峰值行为似乎是在编码（即，依赖）场景。
Transmission of optical communication signals through ring core fiber using perfect vortex beams
本文实验研究了完美涡旋光束和 Laguerre-Gaussian 光束在环芯光纤中的生成与传输特性，发现完美涡旋光束能减小环半径变化并耦合更高光功率，从而降低通信链路功率要求，为高维量子通信奠定基础。
Optical solitons in multimode fibers: recent advances
本文综述了多模光纤中光孤子的近期实验、数值与理论研究进展，重点介绍其形成条件、向基模拉曼孤子的演化、模式色散主导的裂变机制及其在空分复用系统中的应用潜力。
Engineering entangled photons for transmission in ring-core optical fibers
通过在结构光纤中进行空分复用，可以增加光通信信道的容量。径向芯光纤允许扭曲光的传播-轨道角动量的本征模，这在高维量子信息中引起了相当大的关注。在这里，我们研究的纠缠光子，是量身定制的耦合到环形芯光纤的产生。我们发现，通过泵浦具有轨道角动量$\ell$的完美涡旋模式的非线性晶体，而不是高斯模式，可以增加由参数下转换产生的光子对的耦合接近三倍。此外，双光子轨道角动量谱具有几乎恒定的形状。这为量子态工程提供了一个有趣的场景，因为利用完美涡旋模式的叠加来泵浦晶体可以与环芯光纤的模式过滤特性结合使用，以产生简单且有趣的量子态。
Analysis of Laser & Detector Placement in MIMO Multimode Optical Fiber Systems
多模光纤（MMF）为中小型网络提供了一种经济高效的连接解决方案。然而，通过多模光纤的数据速率传统上受到模式色散的限制。信号处理和多输入多输出（MIMO）已被证明是有效地克服这些限制，但在MMF中的MIMO的特定目的的设备设计仍然是一个悬而未决的问题。本文利用一个统计场传输模型来辅助分析和设计模场光纤激光器和探测器阵列，旨在提高光纤的数据传输速率。仿真结果表明，最佳的设备设计可以拥有2-3倍的数据承载能力的次优的。
Shaping Single Photons through Multimode Optical Fibers using Mechanical Perturbations
本文提出一种全光纤方法，通过精确控制机械微扰来调控多模光纤中单光子的空间形状和纠缠光子对的空间相关性，实现信号超过一个数量级的增强，并展示了其在多模光纤到单模光纤耦合中的应用。
Learning-based multiplexed transmission of scattered twisted light through a kilometer-scale standard multimode fiber
复用多轨道角动量（OAM）光模式具有增加光通信中的数据容量的潜力。然而，这种模式的远距离分布仍然具有挑战性。在光纤通信中，大气湍流和光散射对自由空间传输有很大的影响，而光纤中的模色散引起的波失真使OAM解复用失效。在这里，开发了一种基于深度学习的方法来从分散的OAM信道中恢复数据，而无需测量任何相位信息。在1km长的标准多模光纤上，该方法能够识别不同的OAM模式，在24个分散的OAM信道的并行解复用中，准确率超过99.9%。为了证明传输质量，彩色图像被编码在多路复用的扭曲光和我们的方法实现了解码传输的数据的错误率为0.13%。我们的工作表明，人工智能算法可以受益于OAM复用在商业光纤网络和高性能的光通信在动荡的环境中的使用。
Quantum capacity of a deformed bosonic dephasing channel
在本文中，使用非线性相干态的概念，我们定义了一个变形玻色子退相信道建模克尔介质的影响上的量子态，因为它发生，例如，在量子通信的基础上的光纤。我们表明，在某些制度，克尔非线性是能够补偿的失相。此外，我们的研究表明，变形的玻色子退相通道的量子容量可以大于未变形的，标准的玻色子退相通道的某些非线性参数。
Operating Fiber Networks in the Quantum Limit
我们从量子的角度考虑全光网络的发展。我们表明，使用最佳的量子接收器允许估计$55\%$降低能耗的全光放大器的网络配置，是典型的今天。然后，我们将量子接收器的数据传输能力与香农设定的边界内的当今技术进行比较。我们发现，量子接收机技术允许系统容量与波特率的对数缩放，而香农型系统受到发射功率的限制。因此，经典数据传输的自然量子极限出现了。基于上述发现，我们主张一种新的方法来光通信网络的设计，其中在线放大器被取代的新型光纤支持高光谱带宽，以允许在量子极限的无噪声数据传输。
Continuous-Variable Quantum Key Distribution over 15 km Multi-Core Fiber
信息的安全传输对于数字世界不断增长的需求至关重要。连续变量量子密钥分发（CV-QKD）是一种具有信息安全性的密码技术。CV-QKD由于在大城市距离上的高秘密密钥速率生成以及与当前经典通信网络的集成而非常有吸引力。在这里，我们展示了15 km多芯光纤（MCF）上的CV-QKD，其中我们利用一个核心来远程频率锁定Bob的本地振荡器与Alice的发射机。我们还证明了MCF的能力，以提高秘密密钥速率的并行CV-QKD在多个核心。我们的研究结果指出，MCF是有前途的城市部署的QKD系统。
Quantum key establishment via a multimode fiber
量子通信旨在提供绝对安全的秘密信息传输。最先进的方法将符号编码成单个光子或平均具有比一个光子少得多的相干光。对于长距离通信，通常使用单模光纤，并且已经投入了大量的努力来增加单条光线路的数据承载能力。在这里，我们提出并证明了一个全新的概念，远程密钥建立。我们的方法允许高维字母使用空间自由度通过光扰多模光纤传输信息，并利用无克隆定理。不需要使用随机切换的相互无偏碱基就可以检测到Escherichandropper攻击。我们证明了对一个共同的类拦截重发和分束攻击的安全性与单光子Fock态和弱相干光。由于它是基于光纤的，我们的方法可以自然地将安全通信扩展到更远的距离。我们通过实验证明了这种新型的密钥交换方法，通过将信息编码成在容易获得的多模光纤的导模上分解的少光子光脉冲。
389.3-Tb/s 1017-km C-band Transmission over Field-Installed 12-Coupled-Core Fiber Cable with >12-Tb/s Spatial MIMO Channels
本研究在已铺设12耦合芯光纤上实现高速WDM/SDM传输，刷新现场耦合芯容量纪录，同时达成超千公里的高净比特率空间MIMO信道传输。
Optimal conditions for multiplexing information into ring-core optical fibers
在光通信中，空分复用是一种很有前途的增加光纤网络容量的策略。它依赖于支持多种空间模式传播的现代光纤设计。这些光纤之一，环芯光纤（RCF），能够传播携带轨道角动量（OAM）的模式，并已被证明不仅可以增强经典，而且可以增强量子通信系统。典型地，RCF空间模式被用作使用不同拉盖尔-高斯（LG）光束耦合到光纤中的数据流的正交传输信道。在这里，我们研究的最佳条件，复用信息到环芯光纤在这个方案。我们确定哪些是要考虑的最相关的LG光束，以及如何通过根据光纤参数适当调整光束宽度来最大化它们的耦合效率。我们的研究结果表明，耦合效率取决于OAM值，这可能会限制可实现的传输速率。在这方面，我们表明，LG光束是不是最佳的选择耦合到RCF的信息。相反，另一类承载OAM的光束，即完美涡旋光束，允许这些光纤支持的所有空间模式具有近乎完美的耦合效率。
Opto-Mechanical Interactions in Multi-Core Optical Fibers and Their Applications
包含多芯的光纤正朝着空分复用光通信网络中的容量增强的方向发展。在许多情况下，光纤被设计用于芯之间的光功率的可忽略的直接耦合。然而，芯仍然嵌入在单个机械统一的包层中。由光纤包层几何形状支持的弹性（或声学）模式与多个芯重叠。声波可以通过电致伸缩在任何芯中被光激发。一旦被激发，声波也可以在其他芯中引起对光波的光弹性扰动。这种光-机械耦合引起芯间交叉相位调制效应，即使在直接光学串扰非常弱时也是如此。交叉相位调制频谱达到数百兆赫的频率。它可能由离散和狭窄的峰组成，也可能变得准连续，这取决于几何布局。在谐振频率的效果的幅度是可比的芯内交叉相位调制由于克尔非线性。两个潜在的应用被证明：单频光电振荡器，不需要射频电滤波器，和点传感的多芯光纤的包层外的液体，在那里光不能到达。
Fundamental Limits on Polarization Entanglement Distribution in Optical Fiber
本文研究了光纤中偏振纠缠分发的极限，提出了擦除-泡利通道模型，并推导了在最优本地操作和双向经典通信下的容量界限，为长距离偏振量子通信提供了基准。
Rates Achievable on a Fiber-Optical Split-Step Fourier Channel
推导了分步傅立叶信道容量的下界。所研究的信道是一个较小的段的串联，在其中对信号执行三个操作，即非线性、线性和噪声添加。仿真结果表明，对于一个固定的段数，我们的下限饱和在高功率区，段数越大，饱和点越高。我们还得到了另一个下界，这是不太紧，但有一个简单的封闭形式的表达。这个界限使我们可以得出结论，饱和点的增长与段数无界。具体而言，它以$c+(1/2)\log(K)$的形式增长，其中$K$是段的数量，而$c$是常数。我们的通道模型和非线性薛定谔方程之间的联系进行了讨论。
Programmable Photonic Unitary Processor Enables Parametrized Differentiable Long-Haul Spatial Division Multiplexed Transmission
本文提出参数化空分复用传输，利用可编程光子酉处理器在中继节点直接优化信道，减少数字后处理负载，并通过可微模型和梯度算法实现1300公里三模光纤实验验证。
Improved lower bound for the two-way-assisted quantum capacity of the bosonic thermal-loss channel
该研究改进了玻色热损耗信道双向辅助量子容量的已知最佳下界，通过结合改进的量子比特-玻色子分布技术和纠缠蒸馏协议发现技术，适用于广泛的信道参数。
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