近年来，100 G与400 G的数据中心光互联技术受到IEEE 802.3bs以太网工作小组等标准化组织与各国研究机构的广泛重视。由于数据中心的光互联对成本、功耗以及占用空间非常敏感，强度调制直接探测（IM-DD）、高级调制格式、数字信号处理（DSP）是数据中心光互联的关键技术。

武汉光电国家实验室、光电子信息与工程学院的付松年教授和硕士生高帆、周世伟针对数据中心光互联系统的传输损伤补偿，提出了Sparse Volterra filter（SVF）自适应均衡器。目前可以补偿光纤非线性损伤的数字均衡技术具有很高的计算复杂度，为了降低计算复杂度，我们在VF均衡器的基础上，使用修正Gram-Schmidt正交算法与重正交算法将输入信号变换到正交域，再通过正交搜索方法，计算标准化均方误差（NMSE），进而筛除对NMSE贡献小的核。研究发现， SVF算法可以合理的移除核中的冗余，使用SVF均衡器可以完全补偿传输损伤。相比于传统的VF均衡器，可以仅用一半的计算复杂度实现相似的系统性能，最终成功利用18GHz的1310nm直接电流调制激光器，将2 × 64 Gb/s PAM4信号传输70km单模光纤。

2017年4月3日，该研究工作得到国家“863”计划（No. 2015AA015502）和国家自然科学基金（No.61711530043和No.61575071）等项目资助。研究成果“2 × 64 Gb/s PAM-4 transmission over 70 km SSMF using O-band 18G-class directly modulated lasers (DMLs)”发表在光学期刊Optics Express杂志上（Vol.25, No.7, pp.7230-7237,2017）.

图1. 实验装置及DSP流程. 插图（i）：发射端信号光谱；（ii）和（iii）：SVF均衡器前后的PAM-4信号眼图

图2. 经过70 km标准单模光纤传输后信号误码率与接收光功率的关系曲线. （a）对于两个信道；（b）使用不同均衡技术

图3. 各项中SVF核的数目与IF的关系曲线. （a）对于二阶核；（b）对于三阶核