表 Y04
行政院國家科學委員會補助國內專家學者出席國際學術會議報告
101 年 05 月 01 日 報告人姓名
黃勝廣 服務機構
及職稱
國立成功大學
光電科學與工程學系 副教授
時間 會議 地點
2012/04/16 - 2012/04/19 Belgium, Brussels
本會核定 補助文號
NSC 99-2112-M-006-013-MY3
會議 名稱
SPIE Photonics Europe 2012 - Semiconductor Lasers and Laser Dynamics
發表 論文 題目
Conversion between optical ASK and optical FSK using nonlinear dynamics of semiconductor lasers
附件三
表 Y04
報告內容應包括下列各項：
一、參加會議經過、與會心得及建議
此次參加國際學術研討會議 (SPIE Photonics Europe 2012 - Semiconductor Lasers and Laser Dynamics) 的主要目的是發表個人的研究成果 (paper title: Conversion between optical ASK and optical FSK using nonlinear dynamics of semiconductor lasers)，並與來自 各國之科學家、研究人員進行學術交流。
在個人研究成果的發表上，我利用 20 分鐘的時間將我們在半導體雷射非線性動態 上的最新了解和與會之科學家分享、討論。在目前的光纖通訊系統中，由於振幅調制 (amplitude shift keying, ASK)的產生與檢測相對簡單與直接，乃現今主要採用的光訊號調 制格式(optical modulation format)。然而由於資訊傳輸量與距離的需求持續地大幅增加，
振幅調制格式將無法滿足未來的尖端光纖通訊，因此近年來許多科學家投身研究其它的 調制格式，例如頻率調制(frequency shift keying, FSK)與相位調制(phase shift keying, PSK)。根據目前的研究結果顯示，依照不同的應用需求、傳輸範圍、建構成本等考量，
未來不同的光纖通訊系統將會採用不同的光訊號調制格式。當資訊於不同光纖通訊系統 之間傳遞時，光訊號調制格式必須進行轉換，以便達到資訊傳遞的無縫接軌，因此光訊 號調制格式轉換(optical modulation format conversion)成為近幾年來非常熱門的研究主 題。然而，目前光訊號調制格式轉換的研究，大多著重在如何將振幅調制格式轉換為相 位調制格式(ASK-to-PSK conversion)，且大多為單一方向的格式轉換，缺乏振幅調制格 式與頻率調制格式之間轉換(ASK-to-FSK conversion 與 FSK-to-ASK conversion)的研 究。為此，我們提出將需要格式轉換的光訊號注入至一半導體雷射，使此半導體雷射進 入非線性動態(Nonlinear Dynamics)而呈現週期一(Period-One Dynamics)的輸出行為。該 週期一非線性動態在光譜上呈現數個等頻率距離但強度不一的頻率成份，這些頻率成份 的頻率與強度會隨不同光注入的強度與頻率而變化，因此當注入的光訊號隨時間有振幅 或頻率的改變時(例如，振幅調制或頻率調制)，這些頻率成份也會隨時間有相對的振幅 與頻率改變，因此如果選擇半導體雷射光輸出的其中一頻率成份並抑制不必要的調制格 式，即可得 ASK-to-FSK conversion 或 FSK-to-ASK conversion。這樣的光訊號調制格式 轉換系統只需要一個半導體雷射即可，不像許多其他的系統需要額外的光波或微波來輔 助，亦不像許多其他的系統只能允許單一方向的格式轉換。我們發現當需要格式轉換的 注入光不論是振幅或頻率調制，其誤碼率在 10 Gb/s 的調制速度下皆可小於 10-12 ，且只 有些微光能量增加的需求。此外，這個系統可以同時將光頻率進行轉換，增加了該系統 的功能性。此研究結果顯示利用半導體雷射之非線性動力行為可以提供振幅調制格式與 頻率調制格式之間轉換一有效且簡單的方法。因此，這個研究成果的發表吸引許多科學 家與研究人員的參與和討論。
在與來自各國科學家、研究人員進行學術交流上，我利用參與其他研究成果發表的 機會，吸收了最新的知識，並激發了利用我所研究的半導體雷射系統來作進一步的創新 應用與改進，我並計畫將此一想法具體實行於新一年度的研究中。另外，也與其他科學 家、研究人員約定定期討論、交流的安排。
二、攜回資料名稱及內容
1. Technical Program – SPIE Photonics Europe 2012 - Semiconductor Lasers and Laser Dynamics
2. CD Proceeding of SPIE Photonics Europe 2012 - Semiconductor Lasers and Laser Dynamics
