
Whoscored中文官网 | 编译自 EurekAlert!

图像:图1 麦吉尔大学和加拿大爱立信公司的研究人员取得了一个重要的里程碑,成功演示了使用CMOS兼容的硅基光电子调制器进行的首次净1 Tbps的传输。
在无线通信中,G代表 "一代",如4G、5G、6G。不过,当涉及到光通信中的数据速率时,"G "代表每秒千兆位(Gbps),而且递增了一倍,如100G、200G、400G和800G。
光通信以光速传播,但限制速率的步骤往往是通信信道中的信息编码,即所谓的波特率。今天的400G型相干接口是基于60吉波特(Gbaud)的协议,理论上需要加倍到120吉波特才能支持新的800G标准。然而,人们发现电光元件在120Gbaud下工作是非常具有挑战性的,大家在这里深入研究,以便找到一个解决方案!
在他们的论文《使用全电子均衡的净1 Tbps/λ传输的硅基光电子单段IQ调制器》中,麦吉尔大学和加拿大爱立信公司(电信设备制造商)的研究小组已经证明了使用标准芯片技术和数据编码算法的净1 Tbps光传输在105 Gbaud的通信。
退一步说,当标准将是800Gbps时,该论文宣布了1太比特/秒(Tbps)的破纪录的数据速率。运行一个信封式的计算,并忽略二进制数学的变化无常(如果1000Gbps=1Tbps)那么我们比需要的速度快20%,对不对?重点是,该团队为一项热点技术实现了一个里程碑(1 Tbps),证明这种调制器是有空间完善和商业化的,用于在800G标准上运行的电信系统。然后,这些新系统将被铺设在海底,以取代旧的互联网光纤。
为了支持商业化,该团队做出了各种实际决定,选择围绕技术困难进行设计。该团队选择了一个使用CMOS技术制造的全硅基光电子(SiP)平台。CMOS器件具有高抗噪性和低能耗。鉴于已经许多CMOS的制造基础设施,它们的生产成本相对较低。另一个固定变量是,该团队在经典的C波段工作,波长(λ)在1530至1565纳米之间。
该团队专注于设计因素与分析的权衡。该团队制作了具有两种不同移相器长度的同相正交调制器(IQM),并使用先进的调制格式来测试数据通信的速度和质量。该小组使用了一种复杂但标准化的正交振幅调制(QAM)算法,将多个数据位编码到一个光脉冲上。这又回到了可以支持的波特率上。
IQMs对光的振幅和相位进行调制并支持偏振复用。本文记录了单极化和双极化传输结果的性能,以及光信噪比性能。请注意,目前,信息的编码使用双极化(DP)16QAM格式。
以下是该团队使用全电子均衡的结果:
使用单极化,该团队在14.8%开销的串联前向纠错(C-FEC)误码率阈值为1.25×10-2的情况下,在80公里的标准单模光纤上净传输413 Gbps(95 Gbaud 32QAM)。
使用双极化模拟和基于查找表的非线性预失真,该团队展示了在80公里的光纤上传输95Gbaud DP-32QAM和115Gbaud DP-16QAM,低于C-FEC误码率阈值,对应的净速率分别为827Gbps和800Gbps。
该团队在80公里的光纤上传输105Gbaud DP-64QAM,低于25%的开销软决定FEC误码率阈值5×10-2,净传输速率为1Tbps。