会见光学领域最快的研究人员。

不，她没有超过尤塞恩·博尔特10米的时间。

她也没有在汽车、船只或飞机的速度方面达到任何新的里程碑。相反，陈保持着200千兆位多级光信号的最快电子生成的世界记录。

这到底是什么意思？嗯，在作为光网络的轨道中，速度取决于激光“闪烁”的速度，因此光脉冲沿着光纤发送。

200千兆比特意味着每秒2000亿个光脉冲。

从这个角度来看，今天的商用光纤系统每秒产生的光脉冲不到1000亿，也就是100千兆比特。

这只是陈保持的世界纪录之一。

她不仅训练光发射器更快地闪烁，还将更多信息编码到单个光脉冲中，从而提高了每次传输的整体效率。

她通过在新光学元件方面的开创性工作推进了最先进的实验。

尽管陈在贝尔实验室工作仅六年，但她已经积累了大量的出版物。

在以她名字命名的150多篇论文中，有15篇是所谓的后截稿论文，在研究领域具有特殊意义。

截止日期后的论文是由主要光学会议(如OFC)接受的最终论文，这些论文通常会揭示具有塑造行业潜力的重要发现。

陈在34岁时完成了这一切。

虽然她的职业生涯可能刚刚开始，但她今天工作的影响可能会在未来几年内感受到。

最后，陈对数字信号处理、调制格式和快速信号产生的研究将带来更高的速度、更大的容量和更高效的网络。

只有她的200千兆信号才能支持单波长1.3 Tbps的传输速度。

随着这些进步进入诺基亚和其他公司建造的光学系统，它们将扩展我们全球通信基础设施的性能极限，满足公众对数据的贪得无厌的需求，并使世界能够共同行动。

要解决的难题

Chen先生出生于中国湖南省，他在国防科技大学学习时首次对电信系统产生了兴趣。

作为两个机械工程师的女儿，陈被科学所吸引，并考虑在计算机科学领域工作一段时间。

最终，虽然她被交往所吸引。

“我想象自己未来是一名程序员，我的工作将是在计算机前编写算法和代码，”陈说。

“我觉得整天坐在电脑前没什么意思。

如果我从事电信业务，也会从事软件方面的工作，但是会有更多的机会和硬件、元器件打交道。

我可以去实验室造些东西。

我可以把事情联系起来。

我喜欢软件部分，但我想做点别的。这是一个多维度的谜题。"

2009年，陈移居澳大利亚，在墨尔本大学完成了博士和博士后研究。

就在那时，她引起了诺基亚·贝尔实验室的注意。完成实习后，贝尔实验室杰出的光学研究员Sethumadhavan Chandrasekhar推荐她到他的实验室工作。

钱德拉塞卡是一个典型的经验主义者，他热情地在自己的实验室里做实验，直到2019退休的那一天，这对陈产生了深远的影响。

不久，陈解决了她的第一个大问题。

2016年——在加入诺基亚贝尔实验室仅一年后——她发表了一篇论文，显示了190 Gbit的信号，这创下了她的第一个世界纪录(她通过2019年200 Gbit的研究再次提高了这个纪录)。

一年后，陈利用一种新的光接收机——Kramers-Kronig接收机，建立了一个新的实验里程碑，并为获得了多项新专利。

在2019，陈创造了她的下一个世界纪录，这一次是在高频谱效率星座领域。

如果你认为陈的早期工作是教激光更快地眨眼，你可以想象她的星座研究是教激光以更微妙的方式眨眼。

“现代光通信不仅仅是关灯那么简单，”陈说。“能量只是光波的物理维度之一。

它也有相位和极化。

在我们今天使用的光纤中，我们可以调制四维空间。

我们对这四个维度操纵得越多，我们通过单个脉冲传输的信息就越多。"

星座的复杂度通过正交幅度调制或QAM来测量。

QAM越高，单个光脉冲可以编码的比特就越多。

2019，陈演示了16，384-QAM光信号在25km光纤上的成功传输。

这次传输中的每个光脉冲携带22位信息。

乍一看，这似乎并不多，但请记住，陈正在设计的系统每秒发送数十亿个22位脉冲。

从她的成就来看，今天最先进的商业光学基础设施使用64 QAM调制，它可以在单个脉冲上发送8位。

“毫无疑问，薇薇安已经通过实验证明了历史上最高阶的光学QAM星座——具有极大的优势，”贝尔实验室光子学研究主任、陈的现任主任鲍勃·说。

“薇薇安是一个天生的实验主义者，但这不是她唯一的决定性特征。

一些最优秀的研究人员将理论和实验方法结合起来。薇薇安很好地实现了这种平衡。"

每一个连接总有一个瓶颈。

虽然发表一篇论文并打破世界纪录是件好事，但陈说，她研究的主要动机之一是好奇心。

作为一个天生的修补匠，她喜欢把东西拆开来看看它们是如何工作的，看看她是否能改进它们。

在创造世界纪录的实验中，她把光学系统当成一条链条来对待。

“我正在测试链条上的每一步或每一个环节，”陈说。

“每走一步，我都会检测到信号衰减的程度和衰减的原因。

然后我沿着整个链条走到最后，看看能找到什么。

有时候我会发现一些大事。

有时候我会发现一些小事情。有时候什么都找不到。

我只想知道那里有什么。"

陈在频谱效率方面的研究令人瞩目的是，她一直在与不变的物理定律作斗争。

通过任何通信渠道发送的信息量都有一个基本的限制。

这个上限被称为香农极限，以诺基亚贝尔实验室最著名的数学家克劳德·香农的名字命名。

随着光谱效率的每一次新的提高，光传输越来越接近香农极限。

因此，光学研究的一些最大趋势集中在多核、多光纤和多模系统上——这些技术将增加传输通道的数量，而不是提高单个通道的效率。

当涉及到将更多的容量塞进单一波长的光时，没有更多数量级的增益。

但这并没有阻止陈寻找持续的瓶颈。

“当我们谈论香农极限时，我们谈论的是我们永远无法克服的基本噪声水平，”陈说。

“这是我们工作的环境。

然而，还有其他噪音。

发射机有噪音，接收机有噪音，电子设备有噪音。

很多这种噪音不一定是基本的。

通过将这种噪声与基本噪声区分开来，我也许能够运用一些技巧，从发射机和接收机中挤出更多的比特。"

陈可能称之为“技能”，但贝尔实验室光学系统和设备研究的总负责人用更令人信服的语言描述了她的贡献。

根据实验室负责人托德·西泽的说法，陈在解决任何问题时都表现出非凡的智慧和创造力，以及与他人合作的强烈意愿。

“薇薇安是推动频谱效率极限的行业领导者之一，”Sizer说。

“她对构建光学系统的成本和复杂性有着令人难以置信的理解，她提出了一些非常聪明的方法来将信息转化为光。”