近日，物理科学与信息工程学院/山东省光通信科学与技术重点实验室白成林教授团队在光纤非线性补偿的研究方面取得新进展，相关成果以“Joint intra and inter-channel nonlinear compensation scheme based on improved learned digital back propagation for WDM systems（“基于改进学习数字反向传播的WDM系统信道内和信道间的非线性联合补偿方案”）为题，发表在《Optics Express》（《光学快报》，中科院2区期刊，影响因子3.8）。
这项工作改进了学习数字反向传播（LDBP），并提出了一种用于PDM-WDM系统的信道内和信道间非线性联合补偿新方案。该方案从可解释神经网络的角度出发，实现了基于物理模型的色散和非线性的交替补偿。色散补偿采用时域上的一维卷积运算，此外还在重叠保留方法中引入了脉冲展宽效应。对于非线性补偿，采用改进的联合模型，考虑了色散引起的信道内脉冲展宽和不同信道之间的走离效应对非线性效应的影响。在这项工作中，通过仿真和实验验证了所提方案的有效性，结果表明与经典DBP相比，所提方案在性能提升的同时也能降低计算复杂度。
图1 改进的LDBP的体系结构：(a) 整个神经网络结构；(b) 非线性补偿部分
2021级硕士研究生迟新宇为文章第一作者，白成林教授和许恒迎教授为共同通讯作者，聊城大学为第一署名单位，杨立山博士参与了部分研究工作。该工作得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金和聊城大学博士启动基金等项目的资助。