本刊記者 夏 文

沈綱祥：潛心科研 “光”耀人生

本刊記者 夏 文

時至今日，互聯(lián)網(wǎng)信息技術革命對生產(chǎn)力的帶動作用是不容置疑的。然而，越來越多的網(wǎng)絡應用對帶寬速率的要求也越來越大，而光纖網(wǎng)絡則被認為是唯一能滿足人們對帶寬需求的技術，它可以將傳統(tǒng)基于電纜網(wǎng)絡的吞吐量增加數(shù)百萬倍。不可否認，光纖通信的誕生與發(fā)展是電信史上的一次重要革命，可以這么講沒有光纖通信技術的迅猛發(fā)展，不可能有今天無處不在的IP網(wǎng)絡爆炸式的發(fā)展。

越來越多的科學家也都把希望寄托于光纖網(wǎng)絡，他們希望通過提高光通信網(wǎng)絡的容量來進一步提升互聯(lián)網(wǎng)信息技術給人類生活帶來的便利。

蘇州大學電子信息學院光網(wǎng)絡技術研究中心主任沈綱祥教授也選擇了這項國際前沿技術，并在此領域展開了深入探索。自潛心投入該領域的工作以來，沈綱祥教授在網(wǎng)絡保護、半透明光網(wǎng)絡、光與無線接入網(wǎng)融合、綠色光網(wǎng)絡及頻譜高效光網(wǎng)絡方面做出了一些開創(chuàng)性的研究工作。共發(fā)表科技論文近60篇（包括IEEE期刊論文23篇，OFC/NFOEC會議論文9篇），論文被他引超過800次，第一作者論文平均他引超過22次。

一位剛過而立之年的學者、一連串閃光的成績，沈綱祥教授可以稱得上是年輕有為。

學海無涯他是孜孜不倦求學人

回顧自己的求學生涯，沈綱祥直言那是一段極其簡單而充實的歲月。1997年于浙江大學信電系畢業(yè)之后，沈綱祥隨即來到新加坡南洋理工大學攻讀電力電子工程系的碩士學位，從此開始了他長達12年的異國求學之路。

“國外12年的經(jīng)歷對我特別重要，現(xiàn)在回想起來仍覺得彌足珍貴。”

在新加坡南洋理工大學攻讀碩士學位期間，由于學術研究突出，沈綱祥在1年5個月時間內(nèi)完成了學位研究工作，并轉(zhuǎn)為研究中心副研究員，后又轉(zhuǎn)為新加坡信息研究院高級研究工程師。主要研究方向為光網(wǎng)絡設計與控制。期間參與了多項新加坡政府資助的研究項目，共發(fā)表科技論文19篇（論文被他引近240次）。

“在新加坡攻讀研究生和工作的四年里，我逐漸學會怎樣去做研究。在國內(nèi)時，我的自學能力比較一般。在新加坡的幾年里，我得到的不光是知識上的提升，更重要的是，從剛開始時對新知識的畏懼和困惑，到很快能進入學習狀態(tài)、以及吃透知識的能力。”

結(jié)束了在新加坡的學習之后，沈綱祥到加拿大阿爾伯特大學攻讀博士學位然后就職于加拿大OptiWave光網(wǎng)絡設計軟件公司。主要研究方向為網(wǎng)絡生存技術及半透明光網(wǎng)絡。期間參與了多項加拿大政府資助的研究項目，共發(fā)表科技論文11篇（論文被他引超過290次）。

“在加拿大求學時，我的導師是一位在學術界德高望重的皇家科學院、工程院院士。他做科研時那種嚴謹、一絲不茍的態(tài)度深深地影響了我，并且可以說將影響我一輩子?！?/p>

2006年5月至2008年10月，沈綱祥在澳大利亞墨爾本大學任研究員和ARC研究員，師從于澳大利亞科學院、工程院院士、國家獎章獲得者Rodney S. Tucker。主要研究方向為半透明光網(wǎng)絡、綠色光網(wǎng)絡和光與無線接入網(wǎng)的融合等。在短短兩年半時間內(nèi)，他作為項目負責人（Chief Investigator）的身份同時獲得兩項澳大利亞ARC項目（類似于自然科學基金），并且其中一個項目是以獨立申請人身份獲得的。期間也發(fā)表了科技論文11篇（論文被他引超過280次）

“我曾到全球第三大光網(wǎng)絡設備公司Ciena工作，負責光網(wǎng)絡規(guī)劃軟件設計，并協(xié)助公司銷售團隊完成各類如AT&T、Verizon等美國大型客戶網(wǎng)絡的規(guī)劃。去公司工作讓我更加清楚了工業(yè)界的實際需求，這在以后的科研上具有很強的指導意義，避免了自己研究的閉門造車。”

科研是艱苦的，艱苦到局外人難以感同身受；科研是孤獨的，孤獨到?jīng)]有故事可講。十幾年的科研歲月，在沈綱祥的娓娓道來中，在談到科研時他雙眼發(fā)光的神態(tài)中，卻似一幅幅鮮活的畫面，呈現(xiàn)在我們眼前，就像他研究的光網(wǎng)絡技術一樣，始終是鮮活靈動的，而只有用心體會過的人才會明白，孤獨艱辛的科研工作也可以那么美，那么熱烈！

撥云見日他是攻堅克難科學人

“從碩士開始，這么多年來我一直堅持從事光網(wǎng)絡與通訊的研究?！?/p>

“提到光網(wǎng)絡，不像柴米油鹽，普通人可能感覺不到它與自己的生活有著怎樣息息相關的聯(lián)系。但當你在家上網(wǎng)時，網(wǎng)頁始終打不開，或抱怨網(wǎng)速慢時，你就需要想到是網(wǎng)絡中的某個地方出現(xiàn)了瓶頸。光網(wǎng)絡技術是克服這種瓶頸唯一的也是最好的技術，一根標準單模光纖的極限傳輸容量大約為30至50Tb/s 。當前這方面最突出難題是如何在低成本或可控成本的條件下，不斷地提升光網(wǎng)絡帶寬和光纖頻譜使用效率，這也是目前光通訊領域面臨的重要技術挑戰(zhàn)?！?/p>

談到自己的研究對實際生活的影響，沈綱祥的解釋簡單易懂。

那究竟什么是光網(wǎng)絡呢？光網(wǎng)絡究竟有多好？

光網(wǎng)絡是一個由多個光交換節(jié)點和多條點對點光傳輸鏈路組成的復雜信息傳輸系統(tǒng)。可控光上下路交叉節(jié)點（ROADM）是目前主流光交換節(jié)點技術，通過軟件配置此類節(jié)點可以將光通道在不轉(zhuǎn)換成電信號的情況下實施全光交換，從而避免了電子瓶頸。就點對點光傳輸鏈路，目前的主流傳輸技術是采用波分復用（W D M）技術，它通過在一條光纖上同時傳輸多條承載獨立數(shù)據(jù)的波長（頻率）來充分利用光纖的頻譜資源和傳輸容量。光網(wǎng)絡經(jīng)常作為電層數(shù)據(jù)網(wǎng)如IP網(wǎng)、OTN網(wǎng)的承載網(wǎng)提供高速傳輸帶寬。

據(jù)統(tǒng)計，采用光網(wǎng)技術可使網(wǎng)絡的運行成本節(jié)省70%，建網(wǎng)成本節(jié)省90%，而其傳輸速度則可高達傳統(tǒng)單波長光同步數(shù)字傳輸技術的80倍，甚至更高。此外，在接入網(wǎng)和城域網(wǎng)中采用光通訊技術能極大地提高相應網(wǎng)絡段的傳輸帶寬，是實現(xiàn)我國目前正在大力推廣的“三網(wǎng)融合”應用必不可少的。光網(wǎng)絡提供的高速帶寬使以前難以實現(xiàn)的視頻點播、電視會議及其它寬帶業(yè)務成為了可能，“光纖到戶”作為我國下一代連向千家萬戶的通訊技術正被廣泛地推廣和實施。今天，光纖網(wǎng)絡的傳輸帶寬的提升是飛速的，可令傳統(tǒng)半導體技術相形見絀，光纖網(wǎng)絡的傳輸帶寬每9個月翻一番，而芯片的速度需要每18個月才翻一番。

“當前光網(wǎng)絡的通訊能力已經(jīng)比較強，但光網(wǎng)絡頻譜資源使用率卻不高，不像無線頻譜資源那樣得到充分利用。我們希望通過改善現(xiàn)有光纖頻譜使用模式的措施來提高其使用效率?！?/p>

在異國求學12年后，沈綱祥懷著一顆赤子之心，踏上了歸國之路，以特聘教授身份加盟蘇州大學。成立了一個包含多位具有中高級職稱教師和近10名研究生的光網(wǎng)絡技術研究中心。他希望將他在海外所學的知識和理念毫無保留地傳授給他的學生，能很好地為國家培養(yǎng)下一代科技人才。中心目前的主要研究方向包括頻譜高效光網(wǎng)絡和綠色光網(wǎng)絡。

團隊成立以來，已先后與武漢郵電科學研究院光通訊與網(wǎng)絡國家重點實驗室合作，搭建了國際上屈指可數(shù)的頻譜高效靈活柵格全光網(wǎng)絡試驗平臺。中心也主持和參與了包括863、國家自然科學基金、教育部博士點基金（博導類）在內(nèi)的多項國家和省部級項目。

結(jié)合頻譜高效光網(wǎng)絡的研究方向，光網(wǎng)絡技術研究中心在2011年牽頭主辦了一個關于頻譜高效光網(wǎng)絡的IEEE Journal on Selected Areas in Communications (JSAC)?？ㄟ@是IEEE歷史上第二次以大陸教授牽頭主辦的JSAC?？蜕蚓V祥教授一起的其他幾位客座編輯包括Prof. Kenichi Sato（IEEE Fellow），Prof. William Shieh（OSA Fellow，光CO-OFDM傳輸技術的主要發(fā)明者和推動者之一），Prof. Ioannis Tomkos(前IEEE光網(wǎng)絡技術委員會主席），及Dr. Jennifer Yates（美國AT&T研究部門總監(jiān)）。

光網(wǎng)絡技術研究中心也在2011年亞洲光通訊會議（ACP）上牽頭主辦了一個“頻譜和能量高效光網(wǎng)絡”的國際研討會，邀請到了包括Prof. Rodney S.Tucker（IEEE/OSA Fellow）在內(nèi)的多位國際知名專家和學者。沈綱祥也應邀出任了2012年亞洲光通訊會議（ACP）的光網(wǎng)絡架構(gòu)控制及應用技術委員會共同主席（Co-Chair）及2012年第一屆中國國際通訊會議（ICCC）光網(wǎng)絡與系統(tǒng)分會的共同主席（Technical Symposium Chair）。

2010年在中科院青聯(lián)主辦、科學新聞承辦、愛思唯爾協(xié)辦的“SCOPUS 尋找青年科學之星”活動中，基于對全國40歲以下的文章引用和文章國際影響力的評估，沈綱祥入選“信息科學領域”全國10強，被授予“青年科技之星新人獎。”在2011年，他也進入中組部第一批“青年千人計劃”公示期。

在沈綱祥的帶領下，光網(wǎng)絡技術研究中心團隊成員也獲得很好的發(fā)展和成長。一名成員在2011年獲得國家自然科學基金青年基金項目，兩名成員在2011年分別獲得江蘇省自然科學基金面上項目，兩名成員在2011年分別獲得了光通訊與網(wǎng)絡國家重點實驗室開放課題。指導的一篇研究生論文進入2012年OFC/NFOEC Corning最優(yōu)學生論文半決賽，這也可能是中國大陸2012年唯一一篇進入半決賽的學生論文。

鍥而不舍，迎難而上，如今的沈綱祥，正在醞釀新一輪光網(wǎng)絡技術的突破！