Новости YOFC

Объединенная группа компании YOFC и университета Чжуншань обновили рекорд характеристик однопролетной одноинтервальной волоконно-оптической передачи с использованием орбитального углового момента

  • 2020-08-06
  • 205раз
Метка:

01 июля 2020 года доцент Лю Цзе и профессор Юй Сыюань из Института электроники и информационной техники Университета Чжуншань, которые объединились в группу с Yangtze Optical Fibre and Cable Joint Stock Limited Company (далее сокращенно «компания YOFC», биржевой код: 601869.SH, 06869.HK), впервые сообщили о проведении экспериментов с однопролетной одноинтервальной волоконно-оптической системой передачи данных с использованием орбитального углового момента (ОАМ) протяженностью 100 км, результаты соответствующих исследований были опубликованы в Photonics Research (периодическое издание Chinese Optics, выходящее под патронажем Китайской Академии наук), в седьмом выпуске за 2020 год. Эти исследования также были признаны OSA (Оптическое общество Америки) как Spotlight on Optics (ключевая передовая фокусная точка в сфере оптики).

 

Развитие интернета, облачных вычислений и Интернета вещей привело к тому, что запросы современного информационного сообщества в отношении пропускной способности сетей возросли до небывалых высот. Наличие у одномодового волокна ограничения в виде нелинейного эффекта опасно тем, что в обозримом будущем пропускная способность каналов может быть «использована без остатка»; это привело к возникновению мультиплексирования с пространственным разделением.

 

Под мультиплексированием с пространственным разделением подразумевается технология мультиплексирования, которая создает в одном оптическом волокне множество разделяемых каналов пространственных данных, за счет чего в разы повышается емкость системы и спектральная эффективность; данная технология является одной из ключевых технологий для создания оптических сетей будущего. Сегодня существует несколько основных видов оптических волокон, поддерживающих технологию мультиплексирования с пространственным разделением, в том числе волокно с малым числом модов, многожильное оптическое волокно и фотонно-кристаллическое волокно. Из числа перечисленных волокон вытягивание многожильного оптического волокна представляет собой сложный процесс, который, к тому же, осложняется трудностью в обеспечении непрерывности волокна. Фотонно-кристаллическое волокно имеет чрезвычайно низкую дисперсию и теоретическое затухание, однако демонстрирует относительно высокое фактическое затухание. В этой связи объектом пристального интереса в сфере применения мультиплексирования с пространственным разделением стало волокно с малым количеством модов, имеющее определенные характеристики, такие как низкие потери, простота изготовления, высокая эффективность сварки и адаптируемость к любой сложной внешней среде. Основываясь на громадном потенциале, который технология мультиплексирования с пространственным разделением на волокне с малым количеством модов продемонстрировала в отношении повышения емкости передачи в одноволоконной системе связи, можно утверждать, что эта технология делает возможным повышение емкости в десятки раз и открывает эффективный путь устранения одной из ключевых проблем — емкости волоконно-оптических систем связи будущего.

 

Оптическое волокно, в котором используется орбитальный угловой момент (далее сокращенно «OAM») представляет собой один из видов волокна с малым количеством модов. Мультиканальная передача по одиночному оптическому волокну с применением мультиплексирования с модовым разделением на базе режима ОАМ является новым методом, представленным в течение последних лет, который помогает кардинально расширить емкость передаваемой информации. При поддержке «Исследования в сфере техники волоконно-оптической связи нового типа с применением мультиплексирования с пространственным разделением и модовым разделением с расширяемой сверхбольшой емкостью» (проект №2018YBF1801800), реализуемого в рамках «Государственного плана по исследованиям и разработке и ключевых объектов», сотрудник компании YOFC доктор наук Шэнь Лэй со своей командой, основываясь на эксклюзивной доминирующей технологии PCVD, разработали и изготовили оптическое волокно ОАМ большой длины, имеющее кольцеобразный сердечник и низкий коэффициент затухания. Минимальная величина затухания базового мода в структуре оптического волокна ОАМ может достигать 0,198 дБ/км, что является новым мировым рекордом в сфере ОАМ-волокна.

 

Команда по проекту также использовала особые свойства кластеризации режима нового ОАМ-волокна с кольцевым сердечником и сверхнизкими межмодовыми перекрестными помехами, в результате предложив решение, предусматривающее наличие на принимающей стороне лишь мелкомасштабного (4x4) модульного алгоритма выравнивания с множеством входов и выходов (MIMO) для создания новой структуры системы мультиплексирования с модовым разделением для многоканальной передачи. Сложность алгоритма выравнивания удельной емкости передачи у данной структуры не увеличивается при увеличении емкости связи, что предоставляет отличные возможности в сфере расширяемости и применимости.

 

Опираясь на вышеупомянутую новую архитектуру системы и эксперименты в сфере передачи данных большой емкости по оптоволокну на большое расстояние с применением ОАМ-волокна с кольцеобразным сердечником нового типа, команде исследователей впервые успешно удалось создать канал однопролетной одноинтервальной волоконно-оптической связи по ОАМ-волокну протяженностью 100 км. В этом канале связи для реализации мультиплексирования с модовым разделением на 8 каналов с ОАМ-режимом достаточно использования лишь двух выравнивающих модулей 4x4 MIMO. По каждому каналу режима одновременно осуществляется передача 10 линий светового сигнала с применением мультиплексирования с разделением по длине волны/мультиплексирования по поляризации/четырехпозиционной фазовой модуляции (QPSK), полностью совместимого с имеющейся техникой волоконно-оптической связи, за счет чего достигается параллельная передача по одиночному оптическому волокну 80-канального оптического сигнала, общая емкость передачи 2,56 Тбит/с, эффективность спектра 10,24 бит / (с·Гц) и произведение пропускной способности-расстояние до 256 (Тбит/с)·км, что на сегодняшний день является рекордом в сфере волоконно-оптической связи ОАМ.

 

Вслед за появлением оптического волокна с низкими потерями, сверхнизкими перекрестными помехами и использованием орбитального углового момента, основываясь на огромном потенциале, который демонстрирует в сфере повышения емкости одиночного волокна технология мультиплексирования со сверхнизкими межмодовыми перекрестными помехами, режимом модульного орбитального углового момента 4*4 MIMO, можно утверждать, что это является оптимальным решением для новых систем оптической связи следующего поколения.

 

В течение 30 лет компания YOFC неустанно фокусируется на ключевых технологиях и твердо придерживается концепции собственных инноваций, в результате чего успешно представила путь развития «внедрение - усвоение - поглощение - вторичные инновации». В течение многолетнего создания системы собственных инноваций компания YOFC создала единственную в китайской волоконно-оптической отрасли ведущую государственную лабораторию, а также является единственным в отрасли предприятием, трижды удостоенным государственной премии второго уровня «За научно-технический прогресс». Мы твердо держим в руках ключевые технологии, реализовали трансформацию от отраслевого последователя до отраслевого лидера и являемся локомотивом промышленного развития.

 

Твердо придерживаясь миссии «Интеллектуальная связь, лучшая жизнь», компания YOFC и дальше продолжит прикладывать основные усилия в направлении продвижения инноваций, чтобы развивать и накапливать для китайской волоконно-оптической отрасли более передовые знания, технологии и оснащение; будет и дальше выполнять роль драйвера отраслевого технического прогресса и активную роль в продвижении китайской промышленности оптической связи к мировому лидерству, неустанно прикладывая усилия на становление Китая в качестве мировой научно-технической державы.

Поделиться этой страницей:
Следующая статьяНовое оптическое волокно YOFC ведет в будущее и закладывает крепкий фундамент для стремительного развития стандарта 5G
Все
Предыдущая статья32-летие YOFC | Работать вместе и смотреть в будущее

Последние сообщения

返回顶部