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居家上班伴随的视频、网络会议需求越来越高,数据容量要求也水涨船高,随着数据流量增加,我们迫切需要更小型的光发射器和接收器,能够处理复杂且多层次的频率调制,才可以实现更高的数据传输速度。

为了满足现代人的需求,研究人员已经开发出新型小型磷化铟(InP)同调驱动调制器(coherent driver modulator,CDM)。其中CDM是光通信系统中的光发射器,能够在光纤传输之前,通过调制光的振幅和相位将资讯放置在光上,而新型CDM,可以实现破记录的高鲍率和每波长传输容量。

日本NTT Innovative Devices的尾崎常祐(Josuke Ozaki)表示,随着视频和网络会议服务等数据容量需求不断增加,未来将推出更多且多彩的生活服务。为此也需要提高后台光传输系统的总数据传输速率,倘若光传输容量不足,难实现更便利的新业务。

数据传输速度的一个重要指标为“鲍率(baud rate)”,表示通信频道中每秒发生的信号变化次数,也可以表示频道容量。鲍率越高,每个频道所需的调制信号带宽就越大。好比支持Wi-Fi设备的是在C频段, 4-8 GHz之间的频率,目前用于卫星通信、雷达系统等,用量增加C频段中可用的信道数就会减少,因此要开始拓展到L波段(1-2 GHz),统称C+L波段。

过去半导体InP调制器有着出色的光学和射频特性,现在研究人员更开发新型的InP调制芯片,优化半导体层和波导结构,能在更广泛的波长内工作,打造世界上第一个采用InP调制器芯片的CDM,不仅能在C+L波段传输,封装体尺寸仅11.9 × 29.8 × 4.35立方毫米。

在C+L频段,新型CDM的电光3dB带宽超过90GHz,最大传输插入损耗(insertion loss)小于8dB,消光比(extinction ratio)达到28dB以上。研究人员还在实验中应用了他们的新CDM,用180 Gbaud 144级正交幅度调制(PCS-144QAM)信号,在C+L波段80公里标准单模光纤上展示了前所未有的1.8Tbps净码率。据

这是InP CDM首次证明可以在C+L频段运行,每波长传输容量也创下世界记录。目前团队已经准备好CDM Alpha,尾崎指出,下一步是提高鲍率,实现更高的传输速度,要找到新的调制器结构和组装配置,以更低的功耗和更小的尺寸实现更高的电光带宽。

(首图来源:pixabay)