耦合多芯光纖助力實現(xiàn)更高容量海底光纜
ICC訊 據(jù)OFC報道,研究人員通過使用標(biāo)準(zhǔn)包層直徑耦合多芯光纖,以創(chuàng)紀(jì)錄的12空間通道實現(xiàn)了7280公里跨洋距離的波長/空分復(fù)用 (WDM/SDM) 傳輸。這一成就為致力于節(jié)省空間資源的光纖技術(shù)增加海底光纜容量開辟了新的可能性。
這項研究由日本NEC公司和NTT公司合作,NEC公司Manabu Arikawa將在OFC 2024展示和介紹研究成果。OFC是光通信和網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的頂級全球盛會,該盛會將于2024年 3月24日至28日在美國加州圣地亞哥會議中心舉行。
Arikawa表示,海底光纜系統(tǒng)是生活與經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)設(shè)施,跨越海洋連接世界;由于全球流量需求呈指數(shù)級增長,未來的光纜需要越來越高的傳輸容量。這項研究成果可以顯著提升光纜在相同光纖數(shù)量時的空間通道數(shù)量,從而提高海底光纜的容量,降低每傳輸比特的成本,并提高連接效率。
WDM和SDM可以最大限度地提高光纖通信系統(tǒng)的容量和效率。WDM的工作原理是通過為每個通道分配唯一的光學(xué)波長,在單根光纖上同時傳輸多個信號,而SDM使用單獨的空間路徑或光纖芯在單根光纖內(nèi)或是跨不同光纖傳輸多個數(shù)據(jù)。
對于海底光纜而言,僅在使用15模光纖傳輸1001公里或使用10模光纖傳輸1560公里時才能達到10個以上的空間信道。在跨洋距離上實現(xiàn)高空間數(shù)量傳輸所面臨的挑戰(zhàn),就是找到一種方法來減少傳輸線路的空間模式色散(SMD)和模式相關(guān)損耗(MDL)。多芯光纖是一項絕佳選擇,因為它們多個獨立的纖芯可以各自承載一個光通信通道,從而進行并行數(shù)據(jù)傳輸。與非耦合版本相比,耦合多芯光纖可以在標(biāo)準(zhǔn)125 μm直徑包層中容納更高的纖芯數(shù)量。
在這項新工作中,研究人員使用32 Gbaud PDM-QPSK調(diào)制格式在一條52公里距離,由標(biāo)準(zhǔn)包層直徑的耦合12芯光纖(C12CF)組成的循環(huán)環(huán)路上進行WDM/SDM傳輸。 確定最佳跨距輸入功率后,他們評估了C波段三個波長范圍的傳輸性能。
他們觀察到,在單跨環(huán)配置(single-span loop configuration)中,1536.6 nm波長傳輸7280公里(140個環(huán)路),1550.9nm和1560.6nm波長可傳輸9360 km(180 個環(huán)路),前向糾錯后可實現(xiàn)無差錯傳輸。他們還展示了每52公里C12CF跨度0.1ns的空間模式色散和0.3dB的模式相關(guān)損耗,以及相對較低的波長依賴性。
Arikawa表示,下一個重要步驟是從未來實現(xiàn)光通信MIMO收發(fā)器的角度評估實時實現(xiàn)中的大規(guī)模多輸入/多輸出 (MIMO) 處理,另一個重要主題是光纖MDL與空間通道數(shù)量的影響和可擴展性,以表征和克服未來的容量限制。
波分復(fù)用(WDM)是光學(xué)復(fù)用技術(shù)之一,通過使用不同的波長將多種光載波信號復(fù)用到單根光纖上以增加帶寬。WDM波長的每個信號都獨立于任何協(xié)議和任何速度。WDM技術(shù)允許通過單根光纖同時進行雙向通信。WDM基礎(chǔ)將網(wǎng)絡(luò)簡化為單個虛擬光纖網(wǎng)絡(luò),而不是使用不同光纖與服務(wù)的多種形式信號。如此以來,WDM通過減少所需光纖數(shù)量來增加帶寬并降低組網(wǎng)成本。
WDM系統(tǒng)有兩種不同的波長模式:粗波分復(fù)用(CWDM)和密集波分復(fù)用(DWDM)。CWDM 和DWDM都是在單根光纖上傳輸多個光波長,但在波長間隔、通道數(shù)量以及在光空間中放大復(fù)用信號能力等方面有所不同。在WDM系統(tǒng)中,不同的光信號在光纖的一端耦合(復(fù)用)在一起,并在另一端分離(解復(fù)用)到不同的通道中。
新聞來源:訊石光通訊網(wǎng)