286
Новий модулятор на основі фосфіду індію забезпечує безпрецедентну швидкість передачі даних, обіцяючи швидшу передачу даних. Оскільки трафік даних зростає, виникає гостра потреба в менших оптичних передавачах і приймачах, здатних обробляти складні формати багаторівневої модуляції та досягати вищих швидкостей передачі даних.
У важливому кроку на шляху до виконання цієї вимоги дослідники розробили новий компактний модулятор когерентного драйвера (CDM) на основі фосфіду індію (InP) і показали, що він може досягти рекордно високої швидкості передачі даних і пропускної здатності на довжину хвилі порівняно з іншими CDM.
CDM — це оптичні передавачі, що використовуються в системах оптичного зв’язку, які можуть передавати інформацію на світло шляхом модуляції амплітуди та фази перед тим, як вона буде передана через оптичне волокно.
Важливість покращеної передачі даних
«Послуги, які потребують ємності даних, такі як розповсюдження відео та послуги веб-конференцій, набули широкого поширення, і очікується, що в майбутньому будуть представлені послуги, які ще більше збагатять наше життя», — сказав Джосуке Озакі з NTT Innovative Devices Corporation в Японії.
«Для реалізації нових послуг дуже важливо збільшити загальну швидкість передачі даних систем оптичної передачі, які підтримують фон. Якщо пропускна здатність оптичної передачі буде недостатньою, буде важко реалізувати нові зручні послуги та суспільство даних. Крім того, розробка оптичного передавача, який охоплює діапазон C+L в одному модулі, забезпечує гнучку роботу мережі та знижує витрати на обладнання.
Ozaki представить це дослідження на OFC, головному глобальному заході з оптичних комунікацій і мереж, який відбудеться як гібридний захід 24–28 березня 2024 року в конференц-центрі Сан-Дієго.
Покращення швидкості передачі даних
Одним з показників швидкості передачі даних є швидкість передачі даних, яка вказує на кількість змін сигналу, що відбуваються кожну секунду в каналі зв’язку. З вищими швидкостями передачі пропускна здатність модуляційного сигналу, необхідного для кожного каналу, збільшується, і в звичайному C-діапазоні може передаватися менше каналів. Це робить ще більш важливим розширення смуги пропускання довжини хвилі від C-діапазону до L-діапазону, які разом називаються C+L-діапазоном.
Хоча модулятори, виготовлені з напівпровідника InP, мають чудові оптичні та радіочастотні характеристики, вони виявляють сильну залежність від довжини хвилі, що ускладнює розширення їхнього діапазону довжин хвиль.
Щоб подолати цю проблему, дослідники розробили нову мікросхему модулятора InP з оптимізованим напівпровідниковим шаром і хвилевідною структурою, яка може працювати в широкому діапазоні довжин хвиль. Використовуючи нову мікросхему модулятора, вони створили перший у світі CDM із мікросхемою модулятора InP, яка може передавати в діапазоні C+L і має розмір корпусу лише 11,9×29,8×4,35 мм3.
Рекордна потужність передачі
У діапазоні C+L новий CDM продемонстрував електрооптичну смугу пропускання 3 дБ понад 90 ГГц, внесені втрати при максимальній передачі менше 8 дБ і коефіцієнт загасання 28 дБ або більше. Дослідники також застосували свій новий CDM в експериментах із використанням імовірнісної 144-рівневої квадратурної амплітудної модуляції (PCS-144QAM) у формі сузір’я, продемонструвавши безпрецедентну чисту швидкість передачі даних 1,8 Тбіт/с на 80-кілометровому стандартному одномодовому волокні в C+ L смуга. За словами авторів дослідження, це перший раз, коли було показано, що CDM на основі InP працює в діапазонах C+L, і для CDM було повідомлено про світовий рекорд пропускної здатності на довжину хвилі.
Альфа-зразки CDM готові до відправлення від NTT Innovative Devices Corporation.
«Наступним кроком є подальше збільшення швидкості передачі даних для вищої швидкості передачі», — сказав Озакі. «Роблячи це, важливо знайти нову структуру модулятора та конфігурацію збірки, включаючи матрицю драйвера та корпус, які можуть досягти вищої пропускної здатності EO з меншим споживанням енергії та меншим форм-фактором.
