Machine learning (ML) has disrupted a wide range of science and engineering disciplines in recent years. ML applications in optical communications and networking are also gaining more attention, particularly in the areas of nonlinear transmission systems, optical performance monitoring, and cross-layer network optimizations for software-defined networks. This talk aims to describe the mathematical foundations of basic ML techniques from communication theory and signal processing perspectives, which in turn will shed light on the types of problems in optical communications and networking that ML can play a contributing role. This will be followed by an overview of ongoing ML research in optical communications and networking.

Alan Pak Tao Lau received the B.A.Sc. degree in engineering science (electrical option) and the M.A.Sc. degree in electrical and computer engineering from the University of Toronto, Toronto, ON, Canada, in 2003 and 2004, respectively, and the Ph.D. degree in electrical engineering from Stanford University, Stanford, CA, USA, in 2008. He then joined The Hong Kong Polytechnic University as an Assistant Professor and he is currently a Professor. His current research interests include digital signal processing and machine learning techniques for various aspects of optical communication systems and networks, optical performance monitoring as well as optical fiber sensing. He collaborates extensively with industry and serves as invited/tutorial speaker and organizing committee chair for numerous major conferences in optical communications such as Optical Fiber Communication (OFC).

数据中心流量爆炸性增长。呼唤未来更高速的800G/1.6T短距光互联技术。传统的直检技术不足以持续满足速率的增长。长途的相干技术下沉到短距场景在未来是大势所趋。而如何降低相干技术的成本和功耗是其能大规模应用的关键。本报告提出一种有效的低成本低功耗的同源相干BiDi传输方案，并报道了首次基于大线宽无温控DFB光源的在线800G 64QAM相干系统验证。

桂韬，本科毕业于西安电子科技大学(2011)，硕士毕业于暨南大学(2014)，博士毕业于香港理工大学(2018)。博士毕业后加入华为传送接入产品线研究部作为高级研究工程师。主要研究方向包含光通信数字信号处理，短距光互联技术。作为第一作者和共同作者已发表30多篇期刊和会议论文，包含OFC PDP论文。是OE, JLT和PTL等多个期刊的审稿人。

新一代无线通信将向更高频段、更大带宽、更高效频谱使用方向发展，同时同频全双工通信是提升传输容量、提高频谱利用率的有效技术之一。然而收发共用同一频段，接收的有用信号极易受到发射天线强信号的干扰，因此消除射频干扰是全双工通信技术应用必需解决的关键问题。传统电学手段存在带宽受限电子瓶颈，难以在大带宽范围内获得有效的干扰消除。微波光子技术充分发挥了光的低损耗、大带宽优势，在光域内对微波信号的幅度和延时进行精确调控，为宽频段、大带宽干扰消除提供了一种有效的解决方案。本报告将介绍光子射频干扰消除技术的基本原理、国内外进展，分享课题组近期在该领域的研究成果。

韩秀友，大连理工大学，教授，博士生导师，光电工程与仪器科学学院副院长。2006年6月博士毕业于中科院上海光学精密机械研究所。2014年至2015年，加拿大渥太华大学国家公派访问学者。2019年入选辽宁省高等学校创新人才支持计划。主持国家领域基金重点项目、国家科技创新特区项目、国家自然科学基金以及企业联合研发等多项课题；作为核心成员参加国家重点研发计划、国家863计划、科技部国际合作项目等多项课题。
致力于微波光子技术和集成光子技术创新及其在新一代宽带无线通信、卫星通信等领域的应用研究。在OL、OE等光电领域Top期刊发表论文60余篇；第一发明人授权国家发明专利20余项。

近年来，全球移动用户数量迅速扩增，数据中心业务快速增长，这些趋势对目前的数据中心光网络互联提出了更大需求，同时也对光网络产品的获取成本与运营成本带来了极大挑战。腾讯光网络团队通过积极推动波分系统光电解耦，实现开放光网络系统方案，打造符合用户需求的光网络软硬件产品，在降低CapEx的同时通过产品设计、控制器的自动化智能管控等进一步降低OpEx，实现带宽高速增长的同时，网络运营成本下降的收益。本报告将讲述腾讯在数据中心间开放光网络互联项目的实践与想法。

李方超，光网络架构师，腾讯技术工程部-网络平台部。负责腾讯数据中心间光网络互联系统的架构演进、技术研发与规划相关工作。目前专注于腾讯开放光网络项目（TOOP），与团队一起打造腾讯开放光网络设备的自研化。参与并主导自研光层产品OPC-4与自研电层产品TPC-4的研发工作，OPC-4与TPC-4结合开放光网络控制器TOC一起组建服务于腾讯DCI互联的光网络系统。提出为波分产品减负，通过创新性的产品设计实现减少系统复杂度，降低运营部署成本，打破传统波分系统的封闭式系统。在加入腾讯前曾就职于百度光网络相关团队，多年的系统架构与运营经验提供了全新的视角去打造更贴近用户需求的产品。

一直以来，光网络是一个需要高度专业技能和工程经验的领域，数据本身在设计、控制和管理光网络资源过程中发挥的作用有限，自动化和智能化程度不高。随着开放解耦光网络和相干光通信等技术的发展与部署，数据中心内与数据中心间的光网络每天产生着大量数据。本报告将结合阿里巴巴实践案例，探讨数据驱动的智能光网络在数据中心的应用。

李建强，2009年毕业于北京邮电大学获电子科学与技术专业博士学位，2009年7月加入富士通研发中心开展高速光通信研究，2011年6月前往瑞典Chalmers University of Technology做博士后研究，2012年5月回北京邮电大学任副教授、博导，先后主持承担10余项国家级、省部级和企业合作项目。2018年7月，加入阿里巴巴（美国）任高级技术专家，负责数据中心光网络数据化与智能化研发工作。

随着全球移动互联、物联网(IoT)和云计算的不断发展和5G的升级换代，数据通信需求呈现爆炸式增长。密集波分复用(DWDM)系统以其巨大的带宽资源优势和频谱利用率成为扩大传输容量最为成熟的技术。然而，目前商用的DWDM系统中的关键核心器件-掺Er3+增益光纤已越来越成为限制信道传输容量提升的重要因素。通过研究石英玻璃基质中Er3+的配位环境，优化纤芯掺杂组分，调控Er3+的增益带宽。通过研究掺铒光纤的噪声产生机理，优化光纤掺杂浓度、光纤参数和改进光纤制备工艺，降低掺铒光纤的噪声系数。最终通过针对掺铒光纤的带宽、噪声和增益等方面的研究，设计并制备具有超宽带、低噪声和高增益的石英基掺铒光纤。

李进延 华中科技大学/武汉光电国家研究中心，光纤激光技术团队(FLTG)负责人。主要从事掺稀土光纤、掺过渡金属光纤、光子晶体光纤、微纳光纤、光纤激光器和光纤放大器以及稀土掺杂发光玻璃材料等方面的研究工作。曾作为负责人和主要科研人员多次参加国家、省各级重大科研项目和重点攻关计划，包括国家“863”计划、“973”课题、总装预研项目、电子发展基金项目等。获得两项省部级科技进步二等奖，在国内外核心期刊上发表论文100余篇，其中SCI收录90余篇，获得发明专利20余项。

作为突破现有单模光纤通信系统“非线性香农极限”的复用技术之一，模分复用通信系统近年来受到广泛关注，但也面临着系统容量的提升受到数字信号处理复杂度的限制等问题。本报告面向低复杂度、高拓展性轨道角动量复用光纤通信系统，利用径向限制环芯光纤特殊的模式分群特性，主要聚焦于低损耗、低串扰环芯光纤、新型复用/解复用器件等单元技术，以及集成上述单元技术的大容量、长距离轨道角动量复用环芯光纤通信传输系统。

刘洁，中山大学电子与信息工程学院副教授， 她分别于2007年和2012年在浙江大学获得信息工程学士学位和光学工程博士学位，此后加入香港理工大学光电子研究中心从事博士后研究，2014年加入中山大学工作至今。刘洁博士主要研究方向是轨道角动量模分复用通信系统以及环芯少模光纤的模式线性、非线性效应调控，目前以第一或通讯作者在Laser & Photonics Reviews，Photonics Research, Optics Express, Optics Letters, Journal of Lightwave Technology等光学领域重要SCI期刊，以及OFC，ECOC等光通信领域重要国际会议上发表论文40余篇。

The rapid growth in the amount of data being transferred within data centres, combined with the slowdown in Moore’s Law, creates challenges for the future scalability of electronically switched data-centre networks. Optical switches could offer a future-proof alternative to overcome the electronic bottleneck. Nevertheless, a number of new challenges inc. fast and scalable optical switches and fast clock recover time need to be resolved. Working with data centre operators, we started the quest of bringing cross layers solutions to enable high efficiency, scalable data centres. Here I aim to cover some of our recent progresses.

Zhixin Liu received his Ph.D. degree in Information Engineering from the Chinese University of Hong Kong, Hong Kong, in 2012. He joined the Optoelectronics Research Centre (ORC) at the University of Southampton, UK, in 2013, and joined the Dept. of Electronic and Electrical Engineering at UCL in 2016.
Dr Liu’s group focuses on investigating devices and subsystems for enabling larger data transmission capacities with a simultaneous reduction in power consumption and system complexity. His research interests are (i) Optical transceivers for short and medium reach optical communication; (ii) Dynamics of advanced lasers and integrated devices; (iii) Joint digital and analog signal processing for low latency and power-aware communications systems. Dr Liu has published more than 70 papers in international peer-reviewed journal/conferences, inc. several post-deadline papers in ECOC/OFC, invited papers in JLT and high-profile publications inc. Nat. Comm. and Nat. Electron.. He receives UK New Investigator Award in 2018.

In this report, our recent achievements in free-space communications in both the lower- (0.3-0.5 THz) and upper (mid-infrared region, ~65 THz) THz bands enabled by photonics are summarized. In the lower-THz band, we focus on the radio frequency (RF)-photonics approach based on optical-heterodyne technique to translate the modulated signal from the 1.55-µm telecom band to the target THz frequency, and use heterodyne coherent reception to frequency downshift the signal at the receiver. In the upper THz band, we show our preliminary effort in experimentally demonstrating a multigigabit data rate free-space link with a directly modulated 4.65-µm quantum cascaded laser (QCL) operating at room-temperature. A commercial off-the-shelf infrared photodetector was used at the receiver for direct detection.

Dr. Xiaodan Pang is working as a Senior Researcher at Department of Applied Physics, KTH Royal Institute of Technology from Mar. 2020. He received PhD from DTU Fotonik, Technical University of Denmark in 2013. He was a Post Doc at RISE Research Institutes of Sweden (former ACREO Swedish ICT) from Oct. 2013 to Mar. 2017 and then worked as a researcher with the KTH Optical Networks Lab (ONLab) from Mar. 2017 to Feb. 2018. From Mar. 2018 to Feb. 2020 he worked as a Staff Opto Engineer and a Marie Curie Research Fellow at the Infinera global HW R&D team in Stockholm. He is the PI of a Swedish Research Council Starting Grant, the EU H2020 Marie Curie Individual Fellowship Project NEWMAN, and a Swedish SRA ICT-TNG Post Doc project. His research focuses on ultrafast communications with millimeter-wave, terahertz wave, free-space optics and fiber-optics. He authored and coauthored over 170 publications in journals and conferences. He was a grant reviewer for the Dutch Research Council (NWO) and Marie Curie Post Doc Fellowship in Photonics (MULTIPLY Call 5). He has been a TPC member of in total 16 conferences including OFC'20-21, ACP'18-20 and GLOBECOM'20. He is a Senior Member of IEEE and a Board Member of IEEE Photonics Society Sweden Chapter.

传统石英光纤存在非线性、色散、散射损耗等材料本征缺陷，即将面临“信道容量危机”。空芯光纤有望为光波传输提供一个低非线性、低色散、低损耗、低延迟的理想环境，为光纤通信带来革命性突破。近年来，空芯光纤损耗不断降低、性能不断提高，逐步为光通信应用夯实基础，但仍存在一系列理论和技术问题等待解决，离实际应用仍有一定距离。本报告将阐述近年来国内外在降低空芯光纤损耗、扩大传输带宽方面的努力和最新进展，重点介绍本团队研制的连体型空芯光纤及通信传输实验，并讨论空芯光纤应用于光纤通信系统的可行性、潜在的应用场景、存在的问题及可能的解决方案。

汪滢莹， 暨南大学光子技术研究院研究员，博导。 2005年本科毕业于北京交通大学，2011年博士毕业于英国巴斯大学。博士论文被评为2011-2012年度巴斯大学物理系最佳博士论文。之后分别在英国巴斯大学、法国利摩日大学从事博士后工作，于2012年8月回国在北京工业大学任副研究员，2019年11月加入暨南大学。主要研究领域为光子晶体光纤、非线性光学等。在空芯光子晶体光纤的制作与应用方向取得多项国际领先的研究成果，2010年研制的内摆线型Kagome空芯光子晶体光纤和2018年研制的连体型空芯光纤被认为是空芯反谐振光纤领域的标志性成果，其中连体空芯光纤成果获2018年 “中国光学十大进展”（应用研究类），相关论文发表在Nature Communications上，为ESI高被引论文。此外在Laser Photonics Review、Physical Review Letters 等杂志发表SCI 文章30余篇，被引用500余次。在国际顶级光学会议CLEO、Photonic West、ECOC上做Postdeadline报告、邀请报告十余次。现担任美国OFC、CLEO会议程序委员会委员、中国激光杂志社青年常务编委、“High Power Lasers: Science and Applications”杂志编辑。

数据业务量的巨大增长推动了光通信系统的快速发展，以实现更高的数据传输容量。 下一代光纤通信系统的复杂性将急剧增加，而这些复杂性是使用分立组件无法实现的。 在这种情况下，硅基光子技术正在迅速成熟。 我们回顾硅基光子技术在探索各种光的不同维度以将光纤网络的容量扩展至单信道Tb / s和单纤Pb / s方面的最新进展和挑战。

Wei Shi is an Associate Professor in the Department of Electrical and Computer Engineering, Université Laval, Québec, Canada and holds a Canada Research Chair in Silicon Photonics. He received the Ph.D. degree in electrical and computer engineering from the University of British Columbia, Vancouver, Canada. Before joining Université Laval in 2013, he was a researcher at McGill University, Montreal, QC, Canada, where he held a Postdoctoral Fellowship from the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC). His current research focuses on integrated photonic devices and systems, involving silicon photonics, nanophotonics, CMOS-photonics co- design, high-speed optical communications, chip-scale lasers, and optical sensors. He is a member of the Center for Optics, Photonics (COPL).

水下无线光通信（Underwater wireless optical communication, UWOC）具有抗电磁干扰、高带宽、低功耗、小体积等优点。为了提高UWOC的传输速率、距离和鲁棒性，浙江大学海洋学院对UWOC技术进行了系统研究。通过信号处理技术实现了26米（空气中5米，水下21米）的跨空、水介质无线激光通信，数据速率高达5.5 Gbps。提出直接调制二极管泵浦固体激光器（DPSSL）产生高速绿光信号的设想，并实现了100 Mbps以上的调制速率，打破了学术界普遍认为的DPSSL不能进行高速调制的固有看法，为长距离水下激光通信打下了基础。提出并验证了水下光纤无线混合通信的概念（underwater Fi-Wi），并进行了实验验证。提出宽谱水下无线光通信概念，打破了水下无线光通信通常使用蓝绿光的思维定势，并验证了其有效性。使用单光子探测器实现了46米的UWOC传输，发射信号光功率低至1.7 μW时，接收端仍可得到清晰眼图。

徐敬，浙江大学海洋学院教授、博士生导师，浙江省“万人计划”青年拔尖人才、唐仲英基金会仲英青年学者，浙江大学先进技术研究院院长助理、舟山海洋分院副院长。2011年毕业于香港中文大学信息工程专业，获博士学位，2011-2012 年在德国基尔大学电子与信息工程研究所任职博士后研究员。研究方向主要包括水下无线光通信、光纤通信和海洋观测技术。主持国家自然科学基金项目3项、中科院先导项目子课题1项、KJW项目 3 项、浙江省“钱江人才计划”项目 1 项、重大横向项目 1 项。作为项目骨干参与国家重点研发计划项目 2 项。在光通信领域权威SCI期刊和国际会议发表论文90 余篇，并在知名国际会议作特邀报告15次，目前担任SCI期刊Chinese Optics Letters (IF: 1.89)的 Topical Editor。已授权美国发明专利1项（第一发明人），并已申请中国发明专利20余项（第一发明人），其中已授权7项。曾获浙江大学校级先进工作者荣誉称号并在领域知名国际会议IEEE ICOCN2017上获得“青年科学家奖”（Young Scientist Awards）。

光纤通信是现代通信网络的主要传输手段，承载了绝大多数信息传送业务。万物互联、VR技术等的发展，对通信光纤提出了超低衰减、大容量、低时延等更高要求。此外，针对通信用光器件的多应用场景、小型化等不同需求也极大的推进了特种光纤的发展。 除传统通信用光纤外,长飞公司针对不同应用场景开发了一系列特种光纤,满足光器件多元化应用需求。
《通信用特种光纤》，为您解读长飞公司器件单模光纤、器件匹配包层单模光纤、器件保偏光纤，以及多款新型特种光纤并深入剖析不同光纤在几何、光学结构设计上的原理及优势，及面向客户端应用的不同特性等，为您全方位介绍长飞公司特种光纤产品。

2006年加入长飞光纤光缆股份有限公司，从事新型通信光纤与特种光纤的研发与市场推广工作。共有17项授权的中国发明专利，4项授权的美国发明专利。曾获得国家科技进步奖二等奖和3次省部级科技进步奖一等奖。

太赫兹波（>300GHz）具有为未来无线网络提供超高速无线接入的巨大潜力，已经成为通信领域的“Next Frontier”。随着近些年光电子太赫兹器件的不断发展与成熟，光子学技术在支撑超高速通信中展现了独特的优势。该报告将回顾总结高速亚太赫兹/太赫兹无线通信系统的国际研究动向，并特别关注光子学太赫兹高速无线通信系统的发展现状；然后展示基于光子学技术实现100Gbit/s以上超高速太赫兹通信传输的研究进展和研究成果，并讨论相关的技术挑战。

余显斌，特聘研究员，浙江大学信息与电子工程学院。2007-2016年在丹麦技术大学先后任职助理教授、长聘高级研究员，丹麦奥斯特学者和欧盟玛丽居里学者入选者。主持参与了欧盟和中国多个项目，主要研究领域为超快毫米波/太赫兹信号处理与通信技术。太赫兹通信研究成果曾4次在光通信国际会议作为Postdeadline宣讲，并受邀在国际学术会议做Keynote和特邀报告25次。

报告主要介绍中国电信高速大容量传输网络的发展现状，包括200G/400G WDM，ROADM等，并介绍400G+、新一代ROADM、扩展C波段WDM、C+L波段WDM等新技术及其在运营商网络中的应用前景。

张安旭，工学博士，工程师。现任职于中国电信股份有限公司研究院光通信中心。主要从事光传输、光网络等领域的技术和应用研究，负责中国电信高速大容量WDM光传输、骨干光纤光缆等技术的研究和现网试验。

随着云计算、大数据、高清视频等高带宽互联网应用的快速发展，全球IP数据量与日剧增，光网络的超大容量需求逐渐凸显。一方面，传统波长路由固定带宽分配，导致光网络灵活性差、频谱资源利用率低；另一方面，光纤链路单芯传输容量几乎到达香农极限，仅仅依靠频域维度已经无法满足与日剧增的容量需求，具备时域、频域和空域等多维复用特征的光网络成为未来发展的必然趋势。多维复用光网络中频率资源、时间资源和空间资源相互交织，极大程度上增加了多维资源高效管控的难度。本报告以此为切入点，重点介绍了多维复用光网络中的路由与频谱分配技术、频谱重构技术、资源虚拟化及映射技术等关键技术的最新进展情况。

北京邮电大学教授、博士生导师，电子工程学院执行院长，信息光子学与光通信国家重点实验室副主任，北京高校高精尖学科负责人。教育部高等学校电子信息类专业教学指导委员会光电信息科学与工程专业教学指导分委员会协作委员、中国通信学会光通信委员会委员、中国电子学会通信分会光通信与光网络专业技术委员会委员等。享受国务院特殊津贴专家，入选国家百千万人才工程并授予有突出贡献中青年专家，庆祝中华人民共和国成立70周年纪念章获得者。牵头或参与项目获国家科技奖3项、国家级教学成果奖1项，成果入选国家“十二五”科技创新成就展、全国科技活动周、乌镇世界互联网大会等。