演講問答
第六組 吳政璁
Q：請問趙學長，對於畢業之後進入職場的畢業生有甚麼建議，以及最需要的具備的東西是甚麼？
A：最需要具備的是態度，其實只要將自己準備好，面對以後的工作，再加上好的態度，相信是沒有問題的。
演講心得
第二組
今天要請到的演講者是專精於光纖通訊的多賀秀德教授，多賀教授介紹了關於DPSK(Differential Phase Shift Keying)的基本原理，比較IM-DD和RZ-DPSK的差異，再提到RZ-DPSK具有高敏感度可用於較低功率的訊號處理，並展示了相當多完美的實驗成果，由於我對光纖通訊了解並不深入，對於專業部分感受並不深刻。而對於多賀教授從日本屬一屬二的大公司退休後再度投入研究領域反而更引起我的興趣。
多賀教授來台灣之前大部分時間都待在產業界，退休後卻願意再度投入學術研究，且在光纖通訊領域有相當好的研究成果，我們認知的產業界往往都只投入較具有實用價值的方向，反之學術研究應該包含更多面向，進行更多基礎的學術研究和較少人投入的新領域，而多賀教授能橫跨兩個領域，在離開業界後願意投入更多心力為學術界努力，這種精神值得我們加以學習和效法。
經過這場演講我不但了解到RZ-DPSK的技術，並對學術研究的精神有更進一步的體認，收後十分的豐碩。
第三組 陳家新
這次的專題演講很高興可以請到Prof. Hidenori Taga來為我們演講，由於我之前就是中山大學電機系的學生，所以聽到Prof. Hidenori Taga來為我們演講感到格外興奮。
雖然我原本就為電機系學生，不過對於Prof. Hidenori Taga所講術的DPSK的部分並不熟悉，相信大部分的學生都跟我有著一樣困惑，不過經過Prof. Hidenori Taga的介紹後，讓我對這光系統性能監測這一部份領域的知識有長足的了解。
Prof. Hidenori Taga主要是利用Long-Haul RZ-DPSK Transmission System達到未來穩定的和高性能的光纖通訊系統。
透過Prof. Hidenori Taga我得到了解到許多這一部分的common sense！
首先，DPSK是屬於差分相位位移鍵(differential-phase-shift keying)，當二進制資料位元為0時，表示訊號相位與前一訊號之相位相同，即相位不變，而當資料位元為1時，表示訊號相位與前一訊號之相位相反，即相差180。利用此技術來調製、傳送訊號。
理想的情況下，光系統性能監測器可以區分開毀壞光訊號的特定效應，比如光纖色散，偏振色散，非線性光學效應，還有低光訊噪比率。 然而，在邁向更高階的光系統性能監測的功能性，光系統本身正傳輸著比以往更複雜的光訊號調制格式。 這個關於光訊號調制格式的趨勢變得非常重要因為以下的需求：(1)更好的光訊號接收器敏感度還有非線性光學效應的容忍度，比如使用二相位調制訊號；(2)更好的光纖頻譜利用率還有光纖色散的容忍度，比如使用四相位調制訊號。
第七組
這次seminar談論的主題是在長距離情形中利用RZ-DPSK modulation將資料運用光纖傳輸的相關討論，而在這之前我並沒有接觸過這方面領域的相關內容，因此從這次的介紹中獲得了蠻多新的知識與概念，像是為了要降低資料在長距離傳輸中毀損的情形，我們會利用RZ-DPSK相位調制訊號來傳播資料，而且將光波相位的變化用來表示被調制源信號的變化，另外在接收端採用相位差的檢測結合數字信號處理即可解調出原始信號，而且受限於光纖的PMD值，採用RZ-DPSK的處理可大幅增加傳統上可傳輸的距離，並且在接收端部分其OSNR值可提高3dB左右，使接收端對於失真情形的忍受度有所增加，另外，相較於傳統的IM-DD模式(110011)傳輸，RZ-DPSK採用(ππ0ππ)傳輸，藉由接收端的1-bit delay format to detect data，增加了資料傳輸的正確性，其中所採用的dispersion map 更會決定DPSK的表現優劣，而接收端對資訊的高度敏感度也可降低功率的消耗、增加repeater spacing，帶來了許多優點。
利用RZ-DPSK的傳輸方式，對於未來長距離傳輸資料無失真情形的可能性大幅增加，想像你在家裡傳輸幾百G的資訊到美國或其他更遠的地區，即使資料的容量很大且距離很遠，但透過一些調變方式加上硬體設施，對方可以完全接受到全部的資訊，而大幅降低受到雜訊影響的作用，重點是無失真的出現，這很令人振奮，也對未來資料傳輸的模式開啟了新的里程。
第八組 張巍耀
本週演講邀請到國立中山大學Hidenori Taga教授蒞臨，主講Long-Hual RZ-DPSK Transmission System的理論分析研究。演講的內容依次分為
Introduction
Merit of DPSK
Background of the long-haul system
Simulation method
Result
Impact of SPM and XPM
Comparison of dispersion map
Bit-rate dependence
Conclusion
長距離的光纖通訊是一個非常重要的建設來支持最新的寬頻通訊，歸零碼差分相移鑑調變(RZ-DPSK)在現在吸引了更多的注意，歸因於其改善了長距離傳輸的增益表現。在長距離RZ-DPDK傳輸系統當中的增益表現，利用電腦上的模擬驗證在長距離RZ-DSPK傳輸系統當中不同因素對於傳輸增益的影響。從理論上，得知了自我相位調變(SPM)在傳統色散圖中，扮演了明顯的角色衰減整體的傳輸增益；但在新的色散圖中，這並沒有造成明顯的增益衰減。Hidenori Taga教授精闢的介紹與解釋其對Long-Hual RZ-DPSK Transmission System所做的研究，但由於我的才疏學淺未能全然理解其研究的精妙所在。但最後藍子翔學長提出了一個讓身為學生與研究者很有興趣的一個問題，以日本式的研究精神給予同學們一些研究與學習上的建議。而教授非常謙遜的表示這是一個困難的問題，但是他還是告訴大家Interesting things for yourself, you can make study by yourself. 這段英文是我對他所給建議的一個歸納，但足以道盡研究與學習的根本即在興趣的追求，有興趣即可自我的研究與學習。
第六組
今天的講者是中山大學光電所的教授多賀秀德，教授為東京大學電機博士，早年在日本從事海底光纖電纜訊號系統的研究，為相當著名的學者，近年則在高雄的國立中山大學光電所擔任教授，持續對光纖通訊進行研究。尤其對於長距離的光纖通訊系統擅長。而今天的演講題目為Theoretical study of the long haul RZ-DPSK transmission system。是對新一代的通訊技術PDSK的理論分析與研究。
PDSK是利用phase來區別訊號的一種技術，跟現在傳統的IM-DD以訊號的強度來區別訊號有所不同。DPSK的技術和傳統的比較的話會有更好的表現。因為DPSK有更高的敏感度，且不在使用訊號強弱來區別訊號，所以我們可以減少訊號的強度來減少在傳訊時的損耗，還有隨著訊號的強度而產生的一些非線性的現象，被視為新一代長距離光纖傳輸的方法。但是雖具有以上的各種優點，DPSK在零擴散波長時其Q-factor卻有減低的現象，其Q-factor隨波長改變呈現一中間凹陷的圖形，表示部份的波長下它的表現比傳統的IM-DD來的好，但是在1550nm左右時其表現卻遠不如IM-DD。為了解決這個問題，多賀秀德教授根據其在非線性薛丁格方程式的研究，以及使用split-step Fourier method的解法下。他發現DPSK的這種問題主要是由於SPM和dispersion map上過多的零點所造成的。所以教授提出了有別於傳統的dispersion map來解決這個問題。新的dispersion map大量減少了dispersion上零點的數量來解決PDSK所遇到的問題。另外教授又進一步發現相較於SPM，XPM對於DPSK的缺陷較無改善的情況。因此若能設計新的dispersion map和處理SPM的效應。DPSK可以在光通訊的波段上完全超越傳統IM-DD的效果。另外教授也對長距離傳播進行了探討。發現DPSK的Q-factor在零擴散波長位置仍會隨著傳遞距離增加而減少。因此今天的演講可說是對DPSK這項技術有了完整的分析，並從理論為出發點來討論如何改善這項技術。
最後在提問的階段有人提到說這項技術如何實現的問題，而教授也提到了這樣的技術需要新的光放大器，且是對相位上有放大的效果的，而不再是傳統上對強度的放大。一個是製作成本的考量以及這種對相位的光放大器的發展還不是很完備。所以在實際上要將這項技術提升到商用程度仍然有需要突破的地方。另外藍學長也跟教授問到了關於學習的問題。教授提到了他認為一個人要對作研究有興趣一定要有其動機。有動機才能使你對研究有熱誠，你才會全心全意投入到研究上，教授並以自己為例子，談到過去在日本工作時，他發現自己的研究會對日本到美國間的光纖傳輸系統上有所幫助。所以他在他了解到這樣的重要性之後，對其研究有了更深的興趣。我覺得這次請多德秀喜教授來演講不僅讓我們看到一位傑出的學者在光纖通訊理論上精闢的研究與分析，也獲得了他對作研究的態度上的一些看法。這種經驗對剛上研究所的我們來說是不可多得的，相信對我們在未來做研究上會有著不小的影響。
第一組
在進階的調變系統中，強度和相位調變（Amplitude and Phase Shift Keying）系統相當的受人矚目，最主要的不外乎頻譜效率較高，可以有效的增加傳輸量。在現今的傳輸系統中，可利用的頻寬被光放大器限制著，如何在有限的頻寬中更加有效率的使用頻寬變成一個非常重要的議題。
其中不論是強度調變（Amplitude Shift Keying）或者是相位調變（Phase Shift
Keying）都會因為消光比（Extinction Ratio）的影響而使傳輸表現發生變化。消光比的大小會對ASK及PSK的傳輸表現有反比的現象。換句話說，消光比大時，ASK的訊號比較好，PSK的訊號就會比較差。當消光比小時，ASK的訊號比較差，PSK的訊號就會比較好。為了要改進APSK的傳輸效率，” Zero-nulling method” 這個方法有效改善了消光比造成傳輸表現反比的現象。
關於長距離RZ-DPSK系統使用DFF或NZDSF模式傳輸效能的理論研究正在進行。在小型中繼器的系統內DFF和NZDSF沒有明顯的差異；但在大型中繼器之下，DFF系統則明顯的有較好的性能。
第十組
這星期的演講果真是精彩絕倫，為交大的學生們帶來了新的觀念與新的視野，雖然演講者的主題與自己的研究方向不一樣，有點鴨子聽雷的感覺，但我想助教會請HidenoriTaga不單只是想讓我們了解他在專業上的成就，還可以向他學習做研究上的態度。
研究歷程就是個人的成長歷程，想一想研究歷程的轉變似乎某程度上代表一個人的成長改變。個人每個時期都有自己對知識、對人事物及對世界等等的核心價值觀，所以放在研究上便會著重不同的面向，隨著這些不同而形塑出相異的研究風貌。這句話還有一個重要的意義，也就是研究是與個人息息相關的，研究的心態應是具有某程度上的興趣及熱情，這研究非出自別人手中而是研究者你自己本身，應有清楚的體會。我想，一個好的研究生，必備的專業能力與否為其次，重要的是作研究的『心態』才是重點。
時代的巨輪是一直不斷地在前進當中，我們總是希望人類社會是處在持續的進步當中。有些科技技術的研發、創新與發展，有的雖說是為了保持一些知名企業公司的競爭優勢，避免在這一波全球化的浪潮失去了領先地位或慘遭淘汰；但另一方面，人類社會的生活模式也因而持續在調整、變化當中，變好或變壞，我想是點滴在各自的心頭。最後，就讓我們一起來期待光纖數位時代的來臨吧～！
第九組
這次的演講主題是與長距離光纖通訊有關, 而隨著速度的提升,傳輸時發生在光纖中的非線性效應,足以影響系統傳輸的表現, 所以利用RZ-DPSK調變方式來改善系統的傳輸表現。藉由光來傳遞訊息,其實人們很早就有這種概念,古人利用烽火來告知敵人來襲，燈塔可以指引還上的船隻,在1880年,貝爾發明了光話機,他將太陽光聚成一道極為狹窄的光束，照射在很薄的鏡子上，聲音可以讓這面薄鏡產生振動，因為鏡子震動讓反射光會偏離,所以偵測器量到反射光強度會有改變,而系統裡電阻會跟著變動,電阻的改變會使系統裡電流改變,而在接收端在把電流還原成聲音,雖然光束在空氣中衰減的很快,而且也容易受到不同因素影響,使他這項發明只能傳輸200公尺,但是引發了人們想到,如果能找到一個波導能傳遞光,就可以用光來做長距離傳輸。光纖通訊現在能普遍應用,主要是因為1960年科學家做出雷射光,還有在1966年光纖之父—高錕製作出光纖,之後這項技術就突飛猛進,改變了我們的生活方式,因為光纖大傳輸量,在這個資訊爆炸的時代才能符合需求,而且光纖因為是介質波導, 具有不導電，不輻射及不感應之特性,可以避免感應相關的問題,它也不會有輻射干擾。除了在通訊上的應用,光纖還有在生醫的應用,例如內視鏡可以進入我們體內察看病變的位子,醫師再來頻估,藉此減少手術的風險。光纖現在被大量使用, 因此光纖之父—高錕也因為他的貢獻,在今年得到了諾貝爾獎,而現在科學家的努力,光纖還會持續改變我們的生活。
第四組
這次的演講是多賀秀德教授展示他使用DPSK在長距離傳輸上所做的研究與成果。在這次的演講中，他藉由dispersion map與bit error rate 來分析系統中有無加入SPM與XPM的差別。
有別於IM-DD系統使用的是以電位高低來分辨輸入的訊號為0或1，RZ-DPSK系統則是輸入的訊號振幅都相同，只是在訊號的相位上做調變，將訊號分為0與π以區別出0與1。DPSK具有高敏感度的優點，伴隨著這個優點，同時也延伸出幾個好處，例如訊號可以以較低的能量進行傳輸，比要小的非線性損耗，提高更高的位元傳輸率，以及累積較大的散射。本文即以如何提升DPSK在長途傳輸的表現為主要議題並展現實驗結果。
傳統消除色散的方式，是在光纖傳輸路徑上的固定距離上加入與主要光纖色散特性相反的光纖系統，藉此以補償前一段路徑之中光纖所造成的色散。要解決DPSK系統的色散必須使用非線性的薛丁格方程式，解方程式的過程需要用到split-step Fourier method。使用方式大致上來說是將方程式的線性部分與非線性部分分開處理，解出分別的答案之後，最後再Fourier transform回所要的形式。
Step length control-step length is extended exponentially, taking into loss of fiber.
最後的成果以BER(誤碼率)作為評定的標準，BE的定義為所輸入的數值讀成另外一個數值時的情況(0讀成1或是1讀成0)，而BER與Q factor有關，在一般的IM-DD系通中，藉由觀察眼圖來決定Q factor 的好壞，眼圖越接近方型，中央空白的面積越大代表傳輸品質越好。RZ-DPSK則是觀察phase different eye，評定好壞的方式與上面相同。
最後回到消除色散的議題，RZ-DPSK有別於傳統消色散的系統是每隔一段距離就消一次，他是等色散累積到一個很高的程度之後，再一次把它消到負值，等到到達目的地時剛好會回到原來的色散零點。因此，RZ-DPSK的色散曲線圖只會通過一次色散零點，因此RZ-DPSK只會有一次在通過零點時所造成的誤差。
最後藉由研究的結果發現，在系統加入SPM系統以及沒有加入XPM系統時，可以得到較佳的傳輸品質。
第五組
這次演講主題是跟我們實驗室完全搭不上的長距離的光纖通訊，雖然說聽得一頭霧水不過我們還是很敬佩Prof .Taga的研究精神及一種學者的風範。教授是在中山大學光電所任職，其專長為光纖通信，為此心得我在鴨子聽雷一個多小時後還是上網搜尋了一下光纖通信的相關資料，也算是變相學習吧！對於某個通訊系統而言，使用傳統的銅纜作為傳輸介質較好，或是使用光纖較佳，有幾項考量的重點。光纖通常用於高頻寬以及長距離的應用，因為其具有低損耗、高容量，以及不需要太多中繼器等優點。光纖另外一項重要的優點是即使跨越長距離的數條光纖並列，光纖與光纖之間也不會產生串訊（cross-talk）的干擾，這和傳輸電訊號的傳輸線（transmission line）正好相反。不過對於短距離與低頻寬的通訊應用而言，使用電訊號的傳輸有下列好處：較低的建置費用 ，組裝容易，可以利用電力系統傳遞資訊。因為這些好處，所以在很短的距離傳輸資訊，例如主機之間、電路板之間，甚至是積體電路晶片之間，通常還是使用電訊號傳輸。然而目前也有些還在實驗階段的系統已經改採光來傳遞資訊。在某些低頻寬的場合，光纖通訊仍然有其獨特的優勢：能抵抗電磁干擾（EMI），包括核子造成的電磁脈衝。（不過光纖可能會毀於α或β射線）。對電訊號的阻抗極高，所以能在高電壓或是地面電位不同的狀況下安全工作。 重量較輕，這在飛機中特別重要。 不會產生火花，在某些易燃的環境中顯得重要。 沒有電磁輻射、不易被竊聽，對於需要高度安全的系統而言十分重要。 線徑小，當繞線的路徑被限制時，變得重要。綜觀以上種種優點，光纖通信還是有其必須發展的重點，希望在Taga教授的努力下能讓此技術普遍化！
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