沈纲祥：潜心科研 “光”耀人生

本刊记者 夏 文

沈纲祥：潜心科研 “光”耀人生

本刊记者 夏 文

时至今日，互联网信息技术革命对生产力的带动作用是不容置疑的。然而，越来越多的网络应用对带宽速率的要求也越来越大，而光纤网络则被认为是唯一能满足人们对带宽需求的技术，它可以将传统基于电缆网络的吞吐量增加数百万倍。不可否认，光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命，可以这么讲没有光纤通信技术的迅猛发展，不可能有今天无处不在的IP网络爆炸式的发展。

越来越多的科学家也都把希望寄托于光纤网络，他们希望通过提高光通信网络的容量来进一步提升互联网信息技术给人类生活带来的便利。

苏州大学电子信息学院光网络技术研究中心主任沈纲祥教授也选择了这项国际前沿技术，并在此领域展开了深入探索。自潜心投入该领域的工作以来，沈纲祥教授在网络保护、半透明光网络、光与无线接入网融合、绿色光网络及频谱高效光网络方面做出了一些开创性的研究工作。共发表科技论文近60篇（包括IEEE期刊论文23篇，OFC/NFOEC会议论文9篇），论文被他引超过800次，第一作者论文平均他引超过22次。

一位刚过而立之年的学者、一连串闪光的成绩，沈纲祥教授可以称得上是年轻有为。

学海无涯他是孜孜不倦求学人

回顾自己的求学生涯，沈纲祥直言那是一段极其简单而充实的岁月。1997年于浙江大学信电系毕业之后，沈纲祥随即来到新加坡南洋理工大学攻读电力电子工程系的硕士学位，从此开始了他长达12年的异国求学之路。

“国外12年的经历对我特别重要，现在回想起来仍觉得弥足珍贵。”

在新加坡南洋理工大学攻读硕士学位期间，由于学术研究突出，沈纲祥在1年5个月时间内完成了学位研究工作，并转为研究中心副研究员，后又转为新加坡信息研究院高级研究工程师。主要研究方向为光网络设计与控制。期间参与了多项新加坡政府资助的研究项目，共发表科技论文19篇（论文被他引近240次）。

“在新加坡攻读研究生和工作的四年里，我逐渐学会怎样去做研究。在国内时，我的自学能力比较一般。在新加坡的几年里，我得到的不光是知识上的提升，更重要的是，从刚开始时对新知识的畏惧和困惑，到很快能进入学习状态、以及吃透知识的能力。”

结束了在新加坡的学习之后，沈纲祥到加拿大阿尔伯特大学攻读博士学位然后就职于加拿大OptiWave光网络设计软件公司。主要研究方向为网络生存技术及半透明光网络。期间参与了多项加拿大政府资助的研究项目，共发表科技论文11篇（论文被他引超过290次）。

“在加拿大求学时，我的导师是一位在学术界德高望重的皇家科学院、工程院院士。他做科研时那种严谨、一丝不苟的态度深深地影响了我，并且可以说将影响我一辈子。”

2006年5月至2008年10月，沈纲祥在澳大利亚墨尔本大学任研究员和ARC研究员，师从于澳大利亚科学院、工程院院士、国家奖章获得者Rodney S. Tucker。主要研究方向为半透明光网络、绿色光网络和光与无线接入网的融合等。在短短两年半时间内，他作为项目负责人（Chief Investigator）的身份同时获得两项澳大利亚ARC项目（类似于自然科学基金），并且其中一个项目是以独立申请人身份获得的。期间也发表了科技论文11篇（论文被他引超过280次）

“我曾到全球第三大光网络设备公司Ciena工作，负责光网络规划软件设计，并协助公司销售团队完成各类如AT&T、Verizon等美国大型客户网络的规划。去公司工作让我更加清楚了工业界的实际需求，这在以后的科研上具有很强的指导意义，避免了自己研究的闭门造车。”

科研是艰苦的，艰苦到局外人难以感同身受；科研是孤独的，孤独到没有故事可讲。十几年的科研岁月，在沈纲祥的娓娓道来中，在谈到科研时他双眼发光的神态中，却似一幅幅鲜活的画面，呈现在我们眼前，就像他研究的光网络技术一样，始终是鲜活灵动的，而只有用心体会过的人才会明白，孤独艰辛的科研工作也可以那么美，那么热烈！

拨云见日他是攻坚克难科学人

“从硕士开始，这么多年来我一直坚持从事光网络与通讯的研究。”

“提到光网络，不像柴米油盐，普通人可能感觉不到它与自己的生活有着怎样息息相关的联系。但当你在家上网时，网页始终打不开，或抱怨网速慢时，你就需要想到是网络中的某个地方出现了瓶颈。光网络技术是克服这种瓶颈唯一的也是最好的技术，一根标准单模光纤的极限传输容量大约为30至50Tb/s 。当前这方面最突出难题是如何在低成本或可控成本的条件下，不断地提升光网络带宽和光纤频谱使用效率，这也是目前光通讯领域面临的重要技术挑战。”

谈到自己的研究对实际生活的影响，沈纲祥的解释简单易懂。

那究竟什么是光网络呢？光网络究竟有多好？

光网络是一个由多个光交换节点和多条点对点光传输链路组成的复杂信息传输系统。可控光上下路交叉节点（ROADM）是目前主流光交换节点技术，通过软件配置此类节点可以将光通道在不转换成电信号的情况下实施全光交换，从而避免了电子瓶颈。就点对点光传输链路，目前的主流传输技术是采用波分复用（W D M）技术，它通过在一条光纤上同时传输多条承载独立数据的波长（频率）来充分利用光纤的频谱资源和传输容量。光网络经常作为电层数据网如IP网、OTN网的承载网提供高速传输带宽。

据统计，采用光网技术可使网络的运行成本节省70%，建网成本节省90%，而其传输速度则可高达传统单波长光同步数字传输技术的80倍，甚至更高。此外，在接入网和城域网中采用光通讯技术能极大地提高相应网络段的传输带宽，是实现我国目前正在大力推广的“三网融合”应用必不可少的。光网络提供的高速带宽使以前难以实现的视频点播、电视会议及其它宽带业务成为了可能，“光纤到户”作为我国下一代连向千家万户的通讯技术正被广泛地推广和实施。今天，光纤网络的传输带宽的提升是飞速的，可令传统半导体技术相形见绌，光纤网络的传输带宽每9个月翻一番，而芯片的速度需要每18个月才翻一番。

“当前光网络的通讯能力已经比较强，但光网络频谱资源使用率却不高，不像无线频谱资源那样得到充分利用。我们希望通过改善现有光纤频谱使用模式的措施来提高其使用效率。”

在异国求学12年后，沈纲祥怀着一颗赤子之心，踏上了归国之路，以特聘教授身份加盟苏州大学。成立了一个包含多位具有中高级职称教师和近10名研究生的光网络技术研究中心。他希望将他在海外所学的知识和理念毫无保留地传授给他的学生，能很好地为国家培养下一代科技人才。中心目前的主要研究方向包括频谱高效光网络和绿色光网络。

团队成立以来，已先后与武汉邮电科学研究院光通讯与网络国家重点实验室合作，搭建了国际上屈指可数的频谱高效灵活栅格全光网络试验平台。中心也主持和参与了包括863、国家自然科学基金、教育部博士点基金（博导类）在内的多项国家和省部级项目。

结合频谱高效光网络的研究方向，光网络技术研究中心在2011年牵头主办了一个关于频谱高效光网络的IEEE Journal on Selected Areas in Communications (JSAC)专刊（这是IEEE历史上第二次以大陆教授牵头主办的JSAC专刊），和沈纲祥教授一起的其他几位客座编辑包括Prof. Kenichi Sato（IEEE Fellow），Prof. William Shieh（OSA Fellow，光CO-OFDM传输技术的主要发明者和推动者之一），Prof. Ioannis Tomkos(前IEEE光网络技术委员会主席），及Dr. Jennifer Yates（美国AT&T研究部门总监）。

光网络技术研究中心也在2011年亚洲光通讯会议（ACP）上牵头主办了一个“频谱和能量高效光网络”的国际研讨会，邀请到了包括Prof. Rodney S.Tucker（IEEE/OSA Fellow）在内的多位国际知名专家和学者。沈纲祥也应邀出任了2012年亚洲光通讯会议（ACP）的光网络架构控制及应用技术委员会共同主席（Co-Chair）及2012年第一届中国国际通讯会议（ICCC）光网络与系统分会的共同主席（Technical Symposium Chair）。

2010年在中科院青联主办、科学新闻承办、爱思唯尔协办的“SCOPUS 寻找青年科学之星”活动中，基于对全国40岁以下的文章引用和文章国际影响力的评估，沈纲祥入选“信息科学领域”全国10强，被授予“青年科技之星新人奖。”在2011年，他也进入中组部第一批“青年千人计划”公示期。

在沈纲祥的带领下，光网络技术研究中心团队成员也获得很好的发展和成长。一名成员在2011年获得国家自然科学基金青年基金项目，两名成员在2011年分别获得江苏省自然科学基金面上项目，两名成员在2011年分别获得了光通讯与网络国家重点实验室开放课题。指导的一篇研究生论文进入2012年OFC/NFOEC Corning最优学生论文半决赛，这也可能是中国大陆2012年唯一一篇进入半决赛的学生论文。

锲而不舍，迎难而上，如今的沈纲祥，正在酝酿新一轮光网络技术的突破！