Ny InP-baseret modulator med rekordhøje bithastigheder kan hjælpe med at flytte flere data hurtigere

Efterhånden som datatrafikken fortsætter med at stige, er der et kritisk behov for miniaturiserede optiske sendere og modtagere, der fungerer med højordens multi-level modulationsformater og hurtigere datatransmissionshastigheder.

Som et vigtigt skridt mod at opfylde dette krav har forskere udviklet en ny kompakt indiumphosphid (InP)-baseret kohærent driver modulator (CDM) og vist, at den kan opnå en rekordhøj baudrate og transmissionskapacitet pr. bølgelængde sammenlignet med andre CDM'er. CDM'er er optiske sendere, der bruges i optiske kommunikationssystemer, og som kan sende information til lys ved at modulere amplituden og fasen, før det transmitteres gennem optisk fiber.

"Tjenester, der kræver datakapacitet, såsom videodistribution og webkonferencetjenester, er blevet udbredt, og tjenester, der beriger vores liv mere, forventes at blive introduceret i fremtiden," sagde Josuke Ozaki fra NTT Innovative Devices Corporation i Japan.

"For at realisere de nye tjenester er det meget vigtigt at øge den samlede datahastighed for optiske transmissionssystemer, der understøtter baggrunden. Hvis den optiske transmissionskapacitet er utilstrækkelig, vil det være svært at realisere nye bekvemme tjenester og datasamfund. udviklingen af ​​en optisk transmitter, der dækker C+L-båndet i et enkelt modul, muliggør fleksibel netværksdrift og reducerer udstyrsomkostningerne.

Ozaki vil præsentere denne forskning på OFC, en global begivenhed for optisk kommunikation og netværk, som vil finde sted som en hybrid begivenhed 24.-28. marts 2024 i San Diego Convention Center.

Et mål for datatransmissionshastigheden er baudhastigheden, som angiver antallet af signalændringer, der sker hvert sekund i en kommunikationskanal. Med højere baudhastigheder øges båndbredden af ​​modulationssignalet, der kræves for hver kanal, og færre kanaler kan transmitteres i det konventionelle C-bånd. Dette gør det endnu vigtigere at udvide bølgelængdebåndbredden fra C-båndet til L-båndet, som tilsammen omtales som C+L-båndet.

Selvom modulatorer fremstillet af halvlederen InP har fremragende optiske og radiofrekvensegenskaber, udviser de en stærk bølgelængdeafhængighed, som har gjort det vanskeligt at udvide deres bølgelængdeområde. For at overvinde denne udfordring udviklede forskerne en ny InP-modulatorchip med et optimeret halvlederlag og bølgelederstruktur, der kan fungere over et bredt bølgelængdeområde. Ved at bruge den nye modulatorchip opnåede de verdens første CDM med en InP-modulatorchip, der kan transmittere i C+L-bånd og har en pakkekropp, der kun måler 11,9 × 29,8 × 4,35 mm ³ .

I C+L-båndet udviste den nye CDM en elektro-optisk 3-dB-båndbredde på mere end 90 GHz, et indsættelsestab ved maksimal transmission på mindre end 8 dB og et ekstinktionsforhold på 28 dB eller mere. Forskerne anvendte også deres nye CDM i eksperimenter med 180 Gbaud probabilistisk konstellationsformede 144-niveau kvadratur amplitude modulering (PCS-144QAM) signaler, hvilket demonstrerede en hidtil uset netto bithastighed på 1,8 Tbps over 80 km standard single mode fiber i C+ L bånd. Ifølge undersøgelsens forfattere er det første gang, at en InP-baseret CDM har vist sig at fungere i C+L-båndene, og verdensrekordens transmissionskapacitet pr. bølgelængde er blevet rapporteret for en CDM

Alpha-prøver af CDM er klar til forsendelse fra NTT Innovative Devices Corporation.

"Det næste skridt er at øge baudraten yderligere for en højere transmissionshastighed," sagde Ozaki. "Ved at gøre det er det vigtigt at finde en ny modulatorstruktur og samlingskonfiguration, inklusive en drivermatrice og en pakke, der kan opnå højere EO-båndbredde med både lavere strømforbrug og mindre formfaktor."

Leveret af Optica