5月(yue)17日,烽火通(tong)信(xin)联合鹏城实(shi)验室、中(zhong)(zhong)国(guo)信(xin)科集团光通(tong)信(xin)系(xi)统(tong)(tong)和网络全国(guo)重点实(shi)验室、国(guo)家信(xin)息光电(dian)子创新中(zhong)(zhong)心及武汉飞思灵(ling)微电(dian)子技(ji)术有限公司,在中(zhong)(zhong)国(guo)光谷·光电(dian)子信(xin)息产(chan)业(ye)创新发展大会发布(bu)基于空芯(xin)光纤的(de)(de)(de)(de)超(chao)大容(rong)(rong)量(liang)(liang)实(shi)时传(chuan)(chuan)输系(xi)统(tong)(tong),实(shi)现了(le)19.65Thz超(chao)宽带S+C+L波段实(shi)时传(chuan)(chuan)输,单纤双向同波长传(chuan)(chuan)输最大传(chuan)(chuan)输容(rong)(rong)量(liang)(liang)超(chao)270Tbit/s,单波速率最高达1.2Tbit/s。本(ben)次传(chuan)(chuan)输实(shi)验的(de)(de)(de)(de)成(cheng)功,不仅再次实(shi)现大容(rong)(rong)量(liang)(liang)光纤传(chuan)(chuan)输系(xi)统(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)创新突破,且对空芯(xin)光纤的(de)(de)(de)(de)低(di)损耗、超(chao)低(di)非线性及超(chao)低(di)背(bei)向散射等特性进行(xing)了(le)验证,为未来800G和Tbit+系(xi)统(tong)(tong)与空芯(xin)光纤的(de)(de)(de)(de)结(jie)合提供了(le)切实(shi)的(de)(de)(de)(de)理论(lun)基础(chu)和可行(xing)的(de)(de)(de)(de)实(shi)践依据(ju)。
近年来,在新(xin)质生产力(li)的(de)(de)(de)推动下,高清视频(pin)直播(bo)、AI大数据模型等技(ji)术(shu)得以快速发(fa)展及广泛应(ying)用(yong),光(guang)纤(xian)通信系(xi)统(tong)的(de)(de)(de)容(rong)量需(xu)求迎来了爆发(fa)式(shi)的(de)(de)(de)增长(zhang)。算(suan)力(li)网络、数据中心、超算(suan)集群(qun)等对(dui)光(guang)纤(xian)通信系(xi)统(tong)的(de)(de)(de)时延(yan)也(ye)提出了更(geng)高的(de)(de)(de)要求。为应(ying)对(dui)该挑战,光(guang)纤(xian)传输(shu)系(xi)统(tong)需(xu)从单波速率提升、频(pin)谱及信道扩(kuo)展、新(xin)介质应(ying)用(yong)等多维度进行创新(xin)以提升整体系(xi)统(tong)的(de)(de)(de)传输(shu)性(xing)能。然而,受限于非线性(xing)效应(ying)、瑞(rui)利散射等多方面因素,传统(tong)的(de)(de)(de)单模光(guang)纤(xian)系(xi)统(tong)的(de)(de)(de)容(rong)量已逼近香农极限,寻求新(xin)的(de)(de)(de)传输(shu)介质是突破(po)的(de)(de)(de)关(guan)键。
空芯光纤相(xiang)对于(yu)石英光纤具有更(geng)低(di)(di)(di)的(de)传(chuan)输时延(yan)、超(chao)(chao)(chao)低(di)(di)(di)的(de)非线(xian)性(xing)系数、超(chao)(chao)(chao)宽(kuan)的(de)频(pin)带资(zi)源,以及潜(qian)在的(de)超(chao)(chao)(chao)低(di)(di)(di)损耗特性(xing),是(shi)未来超(chao)(chao)(chao)高速(su)率、超(chao)(chao)(chao)大(da)容量(liang)、超(chao)(chao)(chao)长距离和超(chao)(chao)(chao)低(di)(di)(di)时延(yan)光网络通(tong)信(xin)系统理想的(de)光纤传(chuan)输介(jie)质,其广泛(fan)应用将(jiang)对光通(tong)信(xin)行业及AI、云计算等新(xin)(xin)型(xing)(xing)业务应用产生深(shen)远影响。2023年(nian)(nian),烽(feng)火通(tong)信(xin)基于(yu)G.654.E光纤将(jiang)传(chuan)输频(pin)谱扩展至S波段(duan),实(shi)(shi)现了(le)业界首个单波Tbit/s级S+C+L波段(duan)超(chao)(chao)(chao)宽(kuan)带传(chuan)输实(shi)(shi)现了(le)原型(xing)(xing)试验(yan)验(yan)证。今年(nian)(nian),烽(feng)火通(tong)信(xin)持续(xu)挖掘S波段(duan)的(de)潜(qian)力,并基于(yu)空芯光纤实(shi)(shi)现了(le)大(da)容量(liang)实(shi)(shi)时传(chuan)输的(de)新(xin)(xin)纪录,本次创新(xin)(xin)实(shi)(shi)验(yan)主要有以下几项关键成果(guo):
01关键成果1:
超宽带S+C+L波段(duan)实时(shi)传输
在现有(you)C+L波(bo)(bo)段(duan)(duan)系统的(de)基础上进一步扩展至S波(bo)(bo)段(duan)(duan),实现了S+C+L波(bo)(bo)段(duan)(duan)1465nm-1627nm超(chao)大波(bo)(bo)长范围的(de)实时传(chuan)输,传(chuan)输带宽达19.65THz,可用频(pin)谱(pu)容量提升64%,在单波(bo)(bo)速(su)率达T比特(te)级基础上,单向容量超(chao)135T。
02关键成果2:
宽谱波长转换
烽火通信自主研发的(de)宽谱波长转(zhuan)换(huan)设(she)备,可(ke)实现C波段(duan)光信号与S波段(duan)的(de)双向转(zhuan)换(huan),从而(er)允许使用C波段(duan)收(shou)发设(she)备在S波段(duan)的(de)实时(shi)传(chuan)输,具备对(dui)调制格式(shi)及(ji)速率透明,飞秒级响应时(shi)间等优势(shi)。在S波段(duan)器(qi)件产业(ye)链(lian)尚未成熟时(shi),为(wei)S波段(duan)实时(shi)传(chuan)输提供解(jie)决方(fang)案。
03关键成果3:
基于空芯光纤(xian)实现大容(rong)量单纤(xian)双(shuang)向传(chuan)输
在传统实芯光纤中进行单纤双向传输时,若采用相同波长,光信号会受到对向信号的背向瑞利散射光的影响而产生劣化,因此往往需要错开双向的波长,无法显著提升单纤容量。采用反谐振空芯光纤,导光介质由空气替代了传统的石英玻璃,其背向瑞利散射显著低于传统实芯光纤,使得同波长的单纤双向传输成为可能。基于前期与中国移动、中国信科集团光通信系统和网络全国重点实验室联合提出的空芯光纤同频同时全双工概念,本次进一步拓展至S波段,从而使单纤的传输容量倍增,总传输容量超270T。
烽(feng)火通(tong)信(xin)一直以光通(tong)信(xin)领域自立自强(qiang)的“国家队”为己任,始终扎根光通(tong)信(xin)领域,坚持创新引领,持续(xu)加大科技(ji)创新合作(zuo)力度。面向(xiang)未来,烽(feng)火通(tong)信(xin)将在系(xi)统优化、高速光电器件等(deng)领域持续(xu)攻关,不(bu)断推进(jin)“三(san)超”技(ji)术发展,同(tong)时(shi)也(ye)将持续(xu)与“产、学(xue)、研(yan)”等(deng)合作(zuo)伙伴开展联合创新研(yan)究(jiu),共同(tong)夯实数字(zi)新基建、厚(hou)植新质生(sheng)产力,助力网络(luo)强(qiang)国、数字(zi)中国的建设。