När datatrafiken fortsätter att öka, finns det ett kritiskt behov av miniatyriserade optiska sändare och mottagare som arbetar med högklassiga flernivåmoduleringsformat och snabbare dataöverföringshastigheter.
I ett viktigt steg mot att uppfylla detta krav har forskare utvecklat en ny kompakt indiumfosfid (InP)-baserad coherent driver modulator (CDM) och visat att den kan uppnå en rekordhög baudhastighet och överföringskapacitet per våglängd jämfört med andra CDM. CDM:er är optiska sändare som används i optiska kommunikationssystem som kan sätta information på ljus genom att modulera amplituden och fasen innan den sänds genom optisk fiber.
"Tjänster som kräver datakapacitet, som videodistribution och webbkonferenstjänster, har blivit utbredda, och tjänster som berikar våra liv mer förväntas introduceras i framtiden", säger Josuke Ozaki från NTT Innovative Devices Corporation i Japan.
"För att realisera de nya tjänsterna är det mycket viktigt att öka den totala datahastigheten för optiska överföringssystem som stödjer bakgrunden. Om den optiska överföringskapaciteten är otillräcklig kommer det att bli svårt att realisera nya bekväma tjänster och datasamhälle. utvecklingen av en optisk sändare som täcker C+L-bandet i en enda modul möjliggör flexibel nätverksdrift och minskar utrustningskostnaderna.
Ozaki kommer att presentera denna forskning på OFC, ett globalt evenemang för optisk kommunikation och nätverk, som kommer att äga rum som ett hybridevenemang 24–28 mars 2024 på San Diego Convention Center.
Ett mått på dataöverföringshastigheten är baudhastigheten, som anger antalet signalförändringar som sker varje sekund i en kommunikationskanal. Med högre baudhastigheter ökar bandbredden för moduleringssignalen som krävs för varje kanal och färre kanaler kan sändas i det konventionella C-bandet. Detta gör det ännu viktigare att utöka våglängdsbandbredden från C-bandet till L-bandet, som tillsammans kallas C+L-bandet.
Även om modulatorer gjorda av halvledaren InP har utmärkta optiska och radiofrekvensegenskaper, uppvisar de ett starkt våglängdsberoende som har gjort det svårt att utöka deras våglängdsområde. För att övervinna denna utmaning utvecklade forskarna ett nytt InP-modulatorchip med ett optimerat halvledarskikt och vågledarstruktur som kan fungera över ett brett våglängdsområde. Genom att använda det nya modulatorchippet uppnådde de världens första CDM med ett InP-modulatorchip som kan sända i C+L-band och har en paketkropp som bara mäter 11,9 × 29,8 × 4,35 mm 3 .
I C+L-bandet uppvisade den nya CDM en elektrooptisk 3-dB-bandbredd på mer än 90 GHz, en insättningsförlust vid maximal överföring på mindre än 8 dB och ett utsläckningsförhållande på 28 dB eller mer. Forskarna tillämpade också sin nya CDM i experiment med 180 Gbaud probabilistiskt konstellationsformade 144-nivåers kvadraturamplitudmoduleringssignaler (PCS-144QAM), vilket visade en oöverträffad nettobithastighet på 1,8 Tbps över 80 km standard singelmodsfiber i C+ L band. Enligt studieförfattarna är detta första gången en InP-baserad CDM har visat sig fungera i C+L-banden och världsrekordets överföringskapacitet per våglängd har rapporterats för en CDM
Alpha-prover av CDM är redo för leverans från NTT Innovative Devices Corporation.
"Nästa steg är att ytterligare öka baudhastigheten för en högre överföringshastighet", sa Ozaki. "Därvid är det viktigt att hitta en ny modulatorstruktur och monteringskonfiguration, inklusive en drivrutin och ett paket, som kan uppnå högre EO-bandbredd med både lägre strömförbrukning och mindre formfaktor."
Tillhandahålls av Optica
