可调谐半导体激光器是实现下一代全光交换的关键器件之一。采用先进调制技术与相干探测技术，可以进一步增加光纤通信系统的光谱效率和网络节点的吞吐量。然而，可调谐半导体激光器在波长切换过程中会产生较大的频率抖动，需要一段时间才能达到稳定的频率输出，这就显著增加了相干接收机在波长切换后的等待时间。为了解决这个问题，研究人员正在尝试不同的解决方案。

光电子集成与器件功能实验室余永林教授课题组与爱尔兰都柏林城市大学L. Barry教授课题组合作，对波长可调谐半导体激光器动态切换特性进行了深入的研究。 近期，L. Barry教授和余永林教授合作指导博士生刘帆等，提出了将双差分技术与星型16-QAM调制格式相结合（DD-star-16-QAM）的解决方案。进行了细致的理论模拟和实验研究，研究结果表明DD-star-16-QAM可以克服频率抖动对信号造成的劣化，并且降低相干接收机在波长切换之后的等待时间。

2018年4月2日，该项研究成果“适用于相干光包收发机的双差分星型16-QAM”（Doubly differential star-16-QAM for fast wavelength switching coherent optical packet transceiver） 发表在美国光学学会OSA 旗下的权威期刊Optics Express (vol.26, no.7, April 2018)上。

该研究得到了中国国家自然科学基金项目（61675073）、中央高校基本科研基金（2016YXZD004）、111计划 （B07038.） 、中国留学基金委以及爱尔兰科学基金委IPIC和CONNECT项目的资助和支持。

图1 激光器波长切换之后，相干系统BER随时间的变化曲线