NTT raggiunge la trasmissione ottica più veloce al mondo di oltre 2 Tbit/s per lunghezza d'onda

17 ottobre 2022

TOKYO, 17 ottobre 2022 — NTT Corporation è riuscita nell'esperimento di trasmissione ottica più veloce al mondo di segnali ottici coerenti digitali superiori a 2 Tbit/s per lunghezza d'onda.

In questo esperimento, NTT ha sviluppato un modulo IC amplificatore in banda base a banda ultralarga e una tecnologia di elaborazione del segnale digitale in grado di compensare la distorsione nel circuito del ricetrasmettitore ottico con una precisione estremamente elevata. Abbiamo quindi dimostrato la trasmissione e la ricezione di segnali ottici coerenti digitali superiori a 2 Tbit/s per lunghezza d'onda e siamo riusciti in un esperimento di trasmissione su un ripetitore di amplificazione ottica di 240 km di un segnale ottico di 2,02 Tbit/s.

Questo risultato suggerisce che un’ulteriore scalabilità della tecnologia di trasmissione ottica coerente digitale può raggiungere sia una grande capacità per lunghezza d’onda – che è più del doppio del livello convenzionale – sia una lunga distanza di trasmissione. Si prevede che questa tecnologia di base guiderà lo sviluppo della rete All-Photonics delle iniziative IOWN e 6G.

Si prevede che il traffico di comunicazione aumenterà in futuro a causa della proliferazione dei servizi 5G che affronteranno varie questioni sociali e dello sviluppo dei servizi IOWN e 6G. La All-Photonics Network, che è la rete di comunicazione ottica dorsale di IOWN, deve raggiungere una capacità ancora maggiore in modo economicamente efficiente. In futuro, per trasmettere in modo economico segnali Ethernet ad altissima velocità di 1,6 terabit al secondo o più su lunghe distanze, speriamo di ottenere una trasmissione ottica a lunga distanza di oltre 2 Tbit/s per lunghezza d'onda espandendo la capacità di trasmissione per ottica. lunghezza d'onda del segnale e velocità del simbolo del segnale, ottimizzando la quantità di informazioni per simbolo.

Per espandere la capacità di trasmissione per lunghezza d'onda, è necessario superare il limite di velocità dei circuiti semiconduttori CMOS in silicio. Ad oggi, NTT ha ricercato e sviluppato sistemi di trasmissione ottica e dispositivi integrati utilizzando la tecnologia duplicatore di banda che supera il limite di velocità dei CMOS al silicio utilizzando AMUX ed è riuscita a generare segnali ottici con una velocità di simbolo superiore a 100 gigabaud. Tuttavia, per realizzare la trasmissione ottica di più terabit al secondo o più, è necessario ottenere sia una larghezza di banda più ampia che un'uscita più elevata dell'amplificatore elettrico (amplificatore driver per pilotare il modulatore ottico) nel ricetrasmettitore ottico. Inoltre, con il continuo aumento delle velocità, vi è una richiesta di tecnologia in grado di compensare le deviazioni dal circuito ottico di trasmissione/ricezione ideale (differenze nella lunghezza del percorso del segnale, variazioni di perdita dovute ai percorsi del segnale, ecc.) con una precisione estremamente elevata.

Ora, per la prima volta al mondo, abbiamo dimostrato la trasmissione e la ricezione di un segnale ottico digitale coerente superiore a 2 Tbit/s per lunghezza d’onda e abbiamo condotto con successo un esperimento di trasmissione con un ripetitore di amplificazione ottica di 2,02 Tbit/s su 240 km. Il nostro team ha raggiunto questo traguardo attraverso la fusione avanzata del modulo IC amplificatore in banda base a banda ultralarga originale di NTT e della tecnologia di elaborazione del segnale digitale ad altissima precisione.

Un modulo CI amplificatore in banda base a banda ultralarga

NTT ha ricercato e sviluppato un CI amplificatore in banda base a banda ultralarga basato sulla tecnologia del transistor bipolare a eterogiunzione (InP HBT) basato su InP e dotato di un connettore coassiale da 1 mm che supporta frequenze fino a 110 GHz. Siamo riusciti a creare un modulo montato in un pacchetto e dotato di prestazioni a banda ultralarga e guadagno e potenza di uscita sufficienti. Attualmente, abbiamo applicato questo modulo IC amplificatore in banda base come amplificatore driver per pilotare un modulatore ottico.

Una tecnologia di compensazione della distorsione del circuito del ricetrasmettitore ottico ad altissima precisione basata sulla tecnologia di elaborazione del segnale digitale

NTT ha sviluppato un modulo IC amplificatore in banda base a banda ultralarga basato sulla tecnologia InP HBT che ci consente di generare segnali ad altissima velocità. Tuttavia, quando viene utilizzato come amplificatore driver per pilotare un modulatore ottico, deve funzionare in un intervallo di uscita ad alta potenza, quindi la non linearità dell'uscita dell'amplificatore driver (dove la potenza di uscita non è proporzionale alla potenza di ingresso) diventa un problema. problema e la qualità del segnale ottico (rapporto segnale-banda-rumore) si deteriora. Inoltre, con segnali ad altissima velocità, il degrado della qualità del segnale diventa evidente a causa della deviazione dall'ideale all'interno del ricetrasmettitore ottico.