在目前城域网及接入网中，相比于复杂调制码型-相干探测系统而言，强度调制-直接探测系统由于其成本低、实施难度低而占据主导地位。对于网络容量越来越大的需求，传统基于OOK调制技术已经难以满足速率增长的要求，因此需要采用高频谱效率的传输码型。IEEE已经将PAM4作为下一代以太网的传输标准，并为其制定了不同传输速率和传输距离的标准。但在目前的标准中，传输距离都低于20 km，难以满足相距较远的城市间城域网需求以及难以架设中继站的人口聚集区的接入网需求。因此，为了满足长距离的光传输，需要提高入纤功率，但这会产生严重的非线性传输损伤，从而限制传输距离的延伸，因此解决强度调制-直接探测系统的非线性效应就是一个值得研究的问题。

武汉光电国家实验室、光学与电子信息学院的付松年教授和硕士生周世伟，与武汉邮电科学研究院的光纤通信国家重点实验室合作，利用Volterra级数展开方法，补偿了信号在经过了光纤传输后所受到的损伤，恢复了原始信号。经过研究发现，使用Volterra级数展开作为滤波器均衡信号所受到的损伤，抽头数越多，阶数越高，恢复的信号质量越好，但是计算复杂度也越高。因此，为了达到计算复杂度和恢复后的信号质量之间的一个平衡，设计了一个抽头数灵活可变的滤波器。在面对长距离、高速率传输系统时，采用较大的抽头数；在面对短距离、低速率传输系统时，采用较小的抽头数，这样就能与不同的传输系统的需求相适应。该研究工作提出并应用了非线性补偿算法到强度调制-直接探测系统的传输距离的延长中，并针对不同的系统配置能提供一个灵活的复杂度选择。这项工作对于城域网以及接入网有着实际的指导意义。

研究成果于2016年4月12日以论文“Transmission of 2 × 56 Gb/s PAM-4 signal over 100 km SSMF using 18 GHz DMLs”发表在光学期刊Optics Letters上（Vol. 41, No. 8, pp. 1805-1808, 2016）。

该研究工作得到国家“863”计划（No. 2015AA015502）、国家自然科学基金（No. 61275069、No. 61331010,和No. 61322507）和武汉邮电科学研究院光通信和网络国家重点实验室开放基金(No. 2016OCTN‐01)等项目资助。