WikiEdge:ArXiv-2409.03547v1/background

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這篇文獻的背景主要集中在以下幾個方面：

1. 光通信技術的發展：
   • 隨著網際網路數據傳輸需求的增長，光通信技術在實現遠距離、大帶寬傳輸方面發揮了關鍵作用。光纖通信技術已成為支撐雲計算、電子商務、流媒體平台、大數據傳輸以及人工智慧等多種應用的核心技術。
   • 市場對傳輸線路的容量和距離要求不斷提高，推動了對新型傳輸和檢測技術的研究，以適應不同的場景和成本需求。
2. 相干接收機的應用與挑戰：
   • 相干接收機主要用於長途傳輸，以實現最大的頻譜效率。然而，為了增加傳輸距離，需要使用較高的光發射功率，這會引發線性和非線性效應，從而導致傳輸損傷。
   • 為了補償這些誤差，通常需要在接收機端進行數位訊號處理（DSP），這往往需要專用集成電路（ASICs），並帶來高功耗和延遲問題。
3. 強度調製/直接檢測（IM-DD）系統的優勢與局限：
   • 與相干系統相比，IM-DD系統在短距離應用中更為普遍，因為它們具有較低的硬體複雜性、成本和能耗。然而，數據傳輸中的錯誤主要由諸如極化模式色散、符號時序偏移、光過濾以及色散等線性效應引起，其中色散是最主要的損傷源。
4. 光子神經網絡（PNN）的潛力：
   • 集成光子神經網絡（PNNs）提供了一種直接在光學域內進行信號處理的方法，有助於降低功耗和最小化延遲。此外，PNNs的可調性允許它們適應不同的傳輸場景，並且與CMOS兼容的工藝實現的PNNs具有低成本和小尺寸的優勢。
5. 色散補償技術的進步：
   • 色散補償技術，如色散補償光纖和啁啾光纖布拉格光柵，雖然有效，但存在成本高、引入額外延遲和/或高功耗等問題。因此，研究者們一直在探索更高效、成本效益更高的色散補償方法。

綜上所述，這篇文獻的背景強調了在光通信領域中對高性能色散補償技術的需求，以及現有技術的局限性。作者提出了一種基於矽光子神經網絡的新型色散補償方法，旨在克服現有技術的挑戰，提供一種高效、可調且成本效益高的解決方案。