KDDI与NTT相继研发出最大容量光传送系统

2013-09-06宋向东

通信世界 2013年4期

特约撰稿人 | 宋向东

目前，由于流媒体和智能手机的普及，造成通信网中信息量飞跃式增长。为了建立一个更加舒适而且便捷的、良好的网络，作为通信网络基础设施的光纤网络，需要巨大的容量。为此，NTT与KDDI公司近日相继研发出世界上最大容量的光传送系统，在光纤与传输设备技术上都有突破。未来，进一步提高多芯径光纤和光纤放大器的性能，并进一步降低功耗和设备小型化，尽快商用化是今后发展目标。

KDDI利用7芯径光纤实现越洋传输

KDDI研究所于2012年9月20日宣布，它与古河电气工业公司（古河电工）和NEC公司合作，研发出了在7个芯径的多芯径光纤上，采用了多芯径光纤放大器，成功实现了越洋传输实验。并将在荷兰阿姆斯特丹举行的光通信国际会议（ECOC2012）上，公布实验报告。

单一芯径的光纤传输容量受到限制，日本以产官学为一体的NICT研究所为中心，积极开展了多芯径光纤和其相关技术的研究。然而，对于超过1000km长距离的光传输系统来说，在多芯径光纤上，由于各芯径泄漏出来的干扰信号累积，会导致在芯径上传输的光信号有大的劣化，所以用多芯径光纤实现横跨大洋的长距离光传输，是有很大难度的。

本次实验，通过使用能把芯径间干扰抑制到最小限度的7芯径光纤放大器和7芯径光纤，实现了在6160km这样长距离上，使传输总速率达到了28Tbit/s，并获得良好的通信品质。实验系统构成见图1。

图中fan-in为输入光部件，通过成扇形的光纤，把光信号输入到多芯径光纤中；pump LD泵浦激光器；fan-out为输出光部件，将多芯径光纤中的光信号，输入到成扇形的光纤中；WDM为波分复用设备,core为光纤芯径，MC-EDFA属于EDFA（掺铒光纤放大器）的一种，也可叫多芯径光纤放大器,用在多芯径掺铒光纤上，该光纤中配置有多个芯径。因其基于一个MC-EDF即可放大多个光信号，因此可实现高效的放大操作。

通过Fiber Bundle Fanout（FBF）向MC-EDF输入信号光及激励光。该MC-EDFA设备由株式会社KDDI研究所与日本电气株式会社（NEC）共同研发。在6160km传输通路中（由7个芯径构成），以每个芯径承载128Gbit/s×40波道所构成的传输实验通道中，已经取得了成功，用通信容量与传输距离的乘积所表达的传输能力指数，达到了世界最高纪录，即177Pbit/s km。

NTT利用12芯径光纤完成1Pbit/s传输

日本NTT公司于2012年9月20日宣布，它和藤仓公司、北海道大学、丹麦技术大学（DTU）等,利用12芯径的多芯径光纤，在52.4km 的距离上，完成了1Pbit/s超大传输速率的实验。并将在荷兰阿姆斯特丹举行的光通信国际会议（ECOC2012）上，公布实验报告。12芯径多芯径光纤及特性见图2。

图1 实验系统构成图

图2 12芯径多芯径光纤

图中注1为12芯径光纤在V形槽衬垫内同12根细径光纤进行接续的光部件。

利用新研发出的12芯径大致呈同心圆结构的多芯径光纤和开发出的传输设备，在各芯径上施加高密度波分复用的数字相干光信号，构成了本实验系统。光纤芯径采用新的排列方式，可使芯径间泄露出的干扰光信号功率降低，这使过去一直不好解决的干扰问题，得到了解决。它与以前的多芯径光纤相比，可使每个芯径的传输效率，提高四倍以上。因此，每个芯径的传输容量，可以提供84.5Tbit/s（380 Gbit/s/每波道×222波道），那么12个芯径的光纤总的传输容量则为1.01Pbit/s（12×84.5Tbit/s）。1Pbit/s的传输速率，可以把5000部、每部2小时的高清电影在一秒钟内传送出去。

NTT实验系统关键技术

12 芯径光纤设计、制造技术

NTT公司在藤仓公司和北海道大学协作下，生产出了12芯径的光纤，并在实现与传统光纤相同的低损耗特性下，芯径彼此之间泄漏的串扰光信号功率也足够低。然而，现有的多芯径光纤的结构，芯径达到7个以上的话，由于串扰光信号的影响，会造成每个芯径传输效率的劣化。

这次由NTT、藤仓公司和北海道大学设计的新型12芯径光纤，邻接的芯径数目左右各一个，这与历来的多芯径的光纤相比，泄漏的串扰光信号功率比较低，而且同时也实现了低损耗特性。

多芯径连接技术

通常的光收发回路，为了把光信号有效地输入到光纤的多芯径内，办法是通过传统光纤的介入，采用了专用器件（通过fan-in和fan-out，将传统的12根光纤与1根12芯径的光纤连接的技术）。本实验系统，采用了在V形槽衬垫内,将1根12芯径的光纤，同比传统的光纤直径小1/3的12根光纤，进行设置准确的连接，实现了在芯径内光信号损失低，同时芯径间干扰信号也小。