С ростом объема передаваемых данных возникает острая необходимость в оптических передатчиках и приемниках более компактного размера, способных обрабатывать сложные форматы многоуровневой модуляции и достигать более высоких скоростей передачи данных.
Ключевым шагом в этом направлении стала разработка нового компактного модулятора когерентного драйвера (CDM) на базе фосфида индия (InP), который продемонстрировал способность достичь рекордно высоких скоростей передачи данных и пропускной способности на длине волны по сравнению с другими CDM.
CDM — это оптические передатчики, используемые в оптических системах связи для передачи информации путем модуляции амплитуды и фазы передачи света по оптоволокну.
Одним из показателей скорости передачи данных является скорость передачи, указывающая количество изменений сигнала, происходящих каждую секунду в канале связи. При более высоких скоростях передачи данных необходима большая полоса пропускания сигнала модуляции для каждого канала, и в обычном C-диапазоне можно передавать меньше каналов. Поэтому важно расширить полосу пропускания длин волн от C-диапазона до L-диапазона, объединенных под обозначением C+L.
Хотя модуляторы, изготовленные из полупроводника InP, обладают превосходными оптическими и радиочастотными характеристиками, они демонстрируют сильную зависимость от длины волны, что затрудняет расширение диапазона длин волн.
Для решения этой проблемы исследователи разработали новый чип-модулятор InP с оптимизированным полупроводниковым слоем и волноводной структурой, который может работать в широком диапазоне длин волн. С использованием нового чипа модулятора они создали первый в мире CDM с чипом модулятора InP, который может передавать в диапазоне C+L и имеет размер всего 11,9 х 29,8 х 4,35 мм.
В диапазоне C+L новый CDM продемонстрировал электрооптическую полосу пропускания 3 дБ более 90 ГГц, вносимые потери при максимальной передаче менее 8 дБ и коэффициент затухания 28 дБ или более. Исследователи также использовали новый CDM в экспериментах с использованием вероятностно-созвездных сигналов со 144 уровнями квадратурной амплитудной модуляции (PCS-144QAM) со скоростью 180 Гбит/с, продемонстрировав чистую скорость передачи данных 1,8 Тбит/с на 80-километровом стандартном одномодовом оптоволокне в сети C+. По словам авторов исследования, впервые было показано, что CDM на основе InP работает в диапазонах C+L, а для CDM был установлен мировой рекорд пропускной способности на длину волны.
Альфа-образцы CDM готовы к отправке корпорацией NTT Innovative Devices.