刘博团队在Optics Express期刊发表题为“Chaos-driven seven-core optical transmission scheme based on DNA full information chained analog-transcription”的论文。文章提出一种基于DNA全信息链式类转录的混沌驱动加密方案。不同于传统比特维度上的DNA加密方案，该方案使用混沌序列生成一组与初始比特流对应的扰动比特流。之后通过本文提出的全信息类转录算法将两组比特流由一组DNA双链序列交织编码成一个包含所有信息的DNA单链。最后再通过另一个混沌序列驱动DNA解码规则，将包含全部信息DNA序列转变为比特序列用以后续传输。其余混沌序列对子载波、符号、星座角进行干扰。此外，为了不影响频谱效率，将密钥藏匿于帧头中可以实现信号和密钥的动态伴随传输。实验证明了51.72Gb/s净比特速率的加密16QAM-OCDM信号在2km弱耦合七芯光纤上的传输。接收端具有正确的密钥解码器可以正确恢复数据，而非法接收端的误码率是0.5左右。最后定量化实验测试了接收端解密钥算法，实验结果表明所提出的加密方案达到了10397的大密钥空间，光功率在-20dBm以上时能够完全解出密钥。该方案显著提高了通信系统的安全性和灵活性，是未来光通信物理层加密中很有前途的解决方案。
图5.DNA全信息链式类转录的混沌驱动加密的实验装置（AWG：任意波形发生器；SMF：单模光纤；MZM：马赫-曾德尔调制器；EDFA：光放大器；VOA：可变光衰减器；PD：光电二极管；MSO：混合信号示波器）
文章链接：https://opg.optica.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-32-20-34331&id=559590
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万英副教授与合作者在高重频超快光纤激光器方面取得新进展
万英副教授与合作者在Optics and Laser Technology期刊发表题为“Femtosecond harmonic mode-locked fiber laser based on centimeter-level Er: YAG crystal-derived silica fiber”的论文。高重复频率、高稳定性、窄脉宽的超快光纤激光器是实现超大容量、超远距离、超高速光通信的理想光源之一。激光腔中的色散和非线性会直接影响其激光的输出特性，现阶段腔内使用的商用增益光纤因其增益系数低致其使用的长度均在米量级，为腔内带来较高的正色散，为了平衡色散需要引入色散补偿元件或单模光纤，增加了激光器的结构复杂性和生产成本。刘博教授研究组设计并制备了一种新型的高掺杂掺Er光纤，其增益系数达到了1.52dB/cm（商用掺Er光纤的增益系数约为0.5dB/cm），光谱的3dB带宽大于60nm。基于5cm的掺Er光纤（与商用光纤使用长度相比降低了2个数量级），利用非线性偏振旋转锁模技术实现了重复频率为751.7500MHz、脉宽为629.75fs、偏振度为98.7%、超模抑制比高于36.56dB的超短脉冲输出。该工作的提出不仅为其他波段、其他材料的高掺杂增益光纤实现高重频超快激光器提供了依据，同时也为超快激光器的低成本化以及高度集成化提供了新的解决思路。
图6. 基于5cm高掺杂掺Er光纤的高重频光纤激光器输出特性图。（a）输出激光的射频光谱图，（b）输出激光的脉宽。
文章链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0030399224006352