2023年5月10日

住友电气和研究所发展这项世界上第一个19-core光纤与标准的外径和创造新的世界纪录传输容量ー实现关键技术长途光通信ー超过5克

  • 住友电气有限公司

  • 国家信息和通信技术

住友电气工业有限公司和国家信息和通信技术研究所(NICT)已经开发出一种随机耦合的多核与19芯光纤,世界上最大的核数量多核光纤与标准的外径* 1 * 2(0.125毫米),并成功地发射1.7 petabits每秒63.5公里。

【作用】
・住友电气:随机耦合19-core光纤的设计和制造标准的外直径。
迄今为止,住友电气开发了一种基于随机耦合光纤和随机耦合7-core光纤外径适合长距离大容量传输标准。这次,住友电气实现随机耦合的多核与19芯光纤,世界上最大的核数量标准的外直径光纤,通过优化的结构和安排核。

・NICT:构造一个传输系统演示这个纤维的最大功能,并进行了传输实验。
随机耦合的多核光纤的传输性能评价是不容易由于信号干扰。NICT构造了一个光学传输系统,可以同时接收19-core信号在一个较高的符号率和评估的最大光纤传输容量通过wavelength-division-multiplexed相干传输实验。

【展示】
使用商业波长乐队(C -和l波段)* 3和polarization-multiplexed 64 QAM信号,1.7 * 4总传输容量petabits每秒的传输距离63.5公里已被证明。

【演示结果】
由于此演示中,企业不仅创造了世界纪录standard-outer-diameter多核光纤的传输容量,但是也是一个世界纪录最长的距离petabit-per-second类standard-outer-diameter多核光纤传输演示。这些成就也显示数量的可能性,即使在随机耦合的多核芯光纤是增加到19日负载多输入多输出信号数字信号处理(能耗)* 5 10000 km-class传输所需越洋交流和其他类似的应用程序可以大大减少与多模光纤传输相比,* 6演示的核心数量的可伸缩性随机耦合的多核光纤。随机耦合的多核光纤和传输技术将成为一个关键技术,为提高铺平了道路长距离光纤通信网络的能力。

本文演示的结果是高度评价在第46届国际会议上光纤通信(离岸金融中心2023),被选为最热门话题纸(Post期限纸),3月9日,2023年。

NICT
图1的概念图片光纤传输方案

* 1:多核光纤
单核/标准单模光纤(见图1 (a))有容量限制的大约250每秒。为了解决这个问题,多核与核数量的增加纤维(光路径)(见图1 (b))和多模纤维进行了调查。如果多核的核纤维相互接近,信号在一个核心泄露到其他核心,造成信号质量恶化由于干扰(见图1 (c))。抑制信号干扰,核心间距非耦合的多核纤维适当增加。

* 2:标准光纤包层直径
国际标准指定的外直径的玻璃(包覆)的光纤是0.125±0.0007毫米,和涂料层的外直径0.235 - -0.265毫米。光学纤维广泛应用于当前光通信系统是一个单芯单模光纤包层直径为0.125毫米,和传输容量是有限的,大约250每秒。

* 3:波长乐队
波长乐队用于电信应用程序是C波段(波长1530 - 1565纳米)和L波段(1565 - 1625 nm);其他乐队包括O乐队(1260到1360海里),E乐队(1360到1460海里),乐队(1460到1530海里),U乐队(1625到1675海里)。在这项研究中,c波段和l波段。

* 4:64 qam
正交幅度调制(QAM)是一种多级调制,利用光的相位和振幅代表多个比特。64年qam,每个符号可以有64个不同的阶段和振幅在复平面和能代表6-bit信息(26 = 64)。

Fig2.png
图2所需数量的乘数文中每通道数字信号处理和传输距离。

* 5:MIMO(多输入多输出)数字信号处理
在使用多模光纤的传输或随机耦合的多核纤维、MIMO处理模式/核心分离是几乎不可避免的需要在接收端。那是消除多路径干扰的信号处理技术在无线通信。在光学通信,它是用来消除干扰之间的各种光信号传播在同一光纤。
天线系统处理的负载(能耗)主要取决于乘数和滤波函数的长度成正比,在纤维恢复信号传播的影响。在多模光纤传输中,滤波函数的长度取决于每个模式的传播时间不同,一般增加纤维长度的比例。因此,负载信号处理往往是大型的远距离传输。在随机耦合的多核纤维传输,每个空间信道的传播特性(核心)制服,和滤波函数的长度与传输距离的平方根成正比。Transoceanic-class(10000公里)传输系统使用随机耦合19-core纤维能够降低分布式天线的负载处理每通道的数以千计的情况相比55-mode纤维(见图2)。

* 6:多模光纤传输
多模光纤有一个很大的内径,核心内存在多个模式(见图1 (e))。方式信号干扰发生在多模光纤传播、纤维连接,并在输入/输出。因此,重要的是要利用MIMO数字信号处理消除干扰。多模光纤传输55模式的最大实现。

■相关项
・NICT的新闻稿(2023年5月10日)
https://www.nict.go.jp/en/press/2023/05/10 - 1. - html

・住友电气新闻稿(2016年3月25日)
住友电气开发了耦合的多核光纤适合Ultra-Long-Haul传播
https://global-sei.com/雷电竞app官方company/press/2016/03/prs023.html

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