Новый модулятор на основе InP с рекордно высокой скоростью передачи данных может ускорить передачу большего количества данных
Поскольку трафик данных продолжает увеличиваться, существует острая потребность в миниатюрных оптических передатчиках и приемниках, которые работают с форматами многоуровневой модуляции высокого порядка и более высокими скоростями передачи данных. В качестве важного шага к выполнению этого требования исследователи разработали новый компактный модулятор когерентного драйвера (CDM) на основе фосфида индия (InP) и показали, что он может достигать рекордно высокой скорости передачи в бодах и пропускной способности на длину волны по сравнению с другими CDM. CDM — это оптические передатчики, используемые в системах оптической связи, которые могут передавать информацию на свет путем модуляции амплитуды и фазы перед ее передачей по оптическому волокну.
“Услуги, требующие больших объемов данных, такие как распространение видео и услуги веб-конференций, получили широкое распространение, и ожидается, что в будущем будут представлены услуги, которые еще больше обогатят нашу жизнь”, — сказал Джоске Озаки из NTT Innovative Devices Corporation в Японии. “Для реализации новых услуг очень важно увеличить общую скорость передачи данных оптических систем передачи, поддерживающих фоновый режим. Если пропускная способность оптической передачи недостаточна, будет сложно реализовать новые удобные услуги и общество передачи данных. Кроме того, разработка оптического передатчика, который охватывает диапазон C + L в одном модуле, обеспечивает гибкую работу сети и снижает затраты на оборудование.
Ozaki will present this research at OFC, the premier global event for optical communications and networking, which will take place as a hybrid event 24 – 28 March 2024 at the San Diego Convention Center.
Одним из показателей скорости передачи данных является скорость передачи в бодах, которая показывает количество изменений сигнала, происходящих каждую секунду в канале связи. При более высоких скоростях передачи в бодах увеличивается полоса пропускания сигнала модуляции, требуемого для каждого канала, и в обычном C-диапазоне может передаваться меньше каналов. Это делает еще более важным расширение полосы пропускания по длине волны с C-диапазона до L-диапазона, которые вместе называются C + L-диапазоном.
Хотя модуляторы, изготовленные из полупроводникового InP, обладают превосходными оптическими и радиочастотными характеристиками, они демонстрируют сильную зависимость от длины волны, что затрудняет расширение их диапазона длин волн. Чтобы преодолеть эту проблему, исследователи разработали новую микросхему InP-модулятора с оптимизированным полупроводниковым слоем и волноводной структурой, которая может работать в широком диапазоне длин волн. Используя новый чип-модулятор, они достигли первого в мире CDM с чипом InP-модулятора, который может передавать в диапазоне C + L и имеет корпус размером всего 11,9 × 29,8 × 4,35 мм3.
В диапазоне C + L новый CDM продемонстрировал электрооптическую полосу пропускания 3 дБ более 90 ГГц, вносимые потери при максимальной передаче менее 8 дБ и коэффициент подавления 28 дБ или более. Исследователи также применили свой новый CDM в экспериментах с использованием сигналов 180 Гбод с вероятностно сформированной 144-уровневой квадратурной амплитудной модуляцией (PCS-144QAM), демонстрирующих беспрецедентную чистую скорость передачи данных 1,8 Тбит / с по стандартному одномодовому волокну протяженностью 80 км в диапазоне C + L. По словам авторов исследования, впервые было показано, что CDM на основе InP работает в диапазонах C + L, и для CDM был установлен мировой рекорд пропускной способности на длину волны
Альфа-образцы CDM от NTT Innovative Devices Corporation готовы к отправке.
“Следующим шагом будет дальнейшее увеличение скорости передачи данных в бодах для повышения скорости передачи“, — сказал Озаки. “При этом важно найти новую структуру модулятора и конфигурацию сборки, включая матрицу драйвера и пакет, которые могут обеспечить более высокую пропускную способность EO как при более низком энергопотреблении, так и при меньшем формфакторе.