5月17日,烽火通信聯合鵬城實驗室、中國信科集團光通信系統和網絡全國重點實驗室、國家信息光電子創新中心及武漢飛思靈微電子技術有限公司,在中國光谷·光電子信息產業創新發展大會發布基于空芯光纖的超大容量實時傳輸系統,實現了19.65Thz超寬帶S+C+L波段實時傳輸,單纖雙向同波長傳輸最大傳輸容量超270Tbit/s,單波速率最高達1.2Tbit/s。本次傳輸實驗的成功,不僅再次實現大容量光纖傳輸系統的創新突破,且對空芯光纖的低損耗、超低非線性及超低背向散射等特性進行了驗證,為未來800G和Tbit+系統與空芯光纖的結合提供了切實的理論基礎和可行的實踐依據。

近年來,在新質生產力的推動下,高清視頻直播、AI大數據模型等技術得以快速發展及廣泛應用,光纖通信系統的容量需求迎來了爆發式的增長。算力網絡、數據中心、超算集群等對光纖通信系統的時延也提出了更高的要求。為應對該挑戰,光纖傳輸系統需從單波速率提升、頻譜及信道擴展、新介質應用等多維度進行創新以提升整體系統的傳輸性能。然而,受限于非線性效應、瑞利散射等多方面因素,傳統的單模光纖系統的容量已逼近香農極限,尋求新的傳輸介質是突破的關鍵。
空芯光纖相對于石英光纖具有更低的傳輸時延、超低的非線性系數、超寬的頻帶資源,以及潛在的超低損耗特性,是未來超高速率、超大容量、超長距離和超低時延光網絡通信系統理想的光纖傳輸介質,其廣泛應用將對光通信行業及AI、云計算等新型業務應用產生深遠影響。2023年,烽火通信基于G.654.E光纖將傳輸頻譜擴展至S波段,實現了業界首個單波Tbit/s級S+C+L波段超寬帶傳輸實現了原型試驗驗證。今年,烽火通信持續挖掘S波段的潛力,并基于空芯光纖實現了大容量實時傳輸的新紀錄,本次創新實驗主要有以下幾項關鍵成果:
01關鍵成果1:
超寬帶S+C+L波段實時傳輸
在現有C+L波段系統的基礎上進一步擴展至S波段,實現了S+C+L波段1465nm-1627nm超大波長范圍的實時傳輸,傳輸帶寬達19.65THz,可用頻譜容量提升64%,在單波速率達T比特級基礎上,單向容量超135T。
02關鍵成果2:
寬譜波長轉換
烽火通信自主研發的寬譜波長轉換設備,可實現C波段光信號與S波段的雙向轉換,從而允許使用C波段收發設備在S波段的實時傳輸,具備對調制格式及速率透明,飛秒級響應時間等優勢。在S波段器件產業鏈尚未成熟時,為S波段實時傳輸提供解決方案。
03關鍵成果3:
基于空芯光纖實現大容量單纖雙向傳輸
在傳統實芯光纖中進行單纖雙向傳輸時,若采用相同波長,光信號會受到對向信號的背向瑞利散射光的影響而產生劣化,因此往往需要錯開雙向的波長,無法顯著提升單纖容量。采用反諧振空芯光纖,導光介質由空氣替代了傳統的石英玻璃,其背向瑞利散射顯著低于傳統實芯光纖,使得同波長的單纖雙向傳輸成為可能。基于前期與中國移動、中國信科集團光通信系統和網絡全國重點實驗室聯合提出的空芯光纖同頻同時全雙工概念,本次進一步拓展至S波段,從而使單纖的傳輸容量倍增,總傳輸容量超270T。
烽火通信一直以光通信領域自立自強的“國家隊”為己任,始終扎根光通信領域,堅持創新引領,持續加大科技創新合作力度。面向未來,烽火通信將在系統優化、高速光電器件等領域持續攻關,不斷推進“三超”技術發展,同時也將持續與“產、學、研”等合作伙伴開展聯合創新研究,共同夯實數字新基建、厚植新質生產力,助力網絡強國、數字中國的建設。