近日，由日本信息通信研究机构（NICT）的光网络实验室（NICT，院长：德田英幸博士）牵头的国际联合研究团队，在标准商用光纤中实现了37.6 THz的光传输带宽，创造了402 Tb/s的数据传输速率新纪录。这一纪录是通过构建首个覆盖标准光纤低损耗窗口所有传输波段（O、E、S、C、L、U波段）的光传输系统实现的。该系统结合了多种放大技术，包括6种掺杂光纤放大器，以及分布式和集成式拉曼放大器。此外，新型光增益均衡器的应用使得新的波长带得以利用。这项新技术有望在未来数据服务需求快速增长的情况下，为扩展光通信基础设施的通信容量作出重大贡献。互联网和数据服务的增长推动了对光传输带宽的需求。为满足这一需求，多波段波长分复用（WDM）技术成为研究热点，这种技术利用新的光谱窗口来增加光纤传输带宽。利用现有光纤中的新传输窗口，可以在不进行大规模资本投资的情况下，扩展现有光纤系统的传输容量。然而，离开标准硅光纤的最低损耗区域需要新的放大方案，超越了传统的C波段或C+L波段系统中常用的铒掺杂光纤放大器（DFA）。在此次演示中，研究人员将密集波分复用（DWDM）传输扩展到标准光纤低损耗窗口的所有主要传输波段，使其在37.6 THz（275 nm）的光带宽内实现超过1,500个并行传输通道。通过与合作伙伴的合作，NICT构建了世界上首个能够在标准商用光纤中进行DWDM传输的O到U波段传输系统。这一传输演示使用了6种DFA变体，在O/E/S/C/L波段实现增益，并结合了离散（U波段）和分布式拉曼放大，以及新型光增益均衡器，用于O/E波段的增益均衡。一个宽带DWDM信号，覆盖275 nm（37.6 THz），从1,281.2 nm到1,649.9 nm的O、E、S、C、L和U波段，通过50公里的吸水峰抑制光纤进行传输。通过使用双偏振（DP）-正交幅度调制（QAM）进行高达256个符号的调制，实现了高数据传输速率。经过50公里传输后的广义互信息（GMI）估计数据传输速率为402 Tb/s，比之前最高的单模光纤（SMF）数据传输速率高出25%以上，累积传输带宽也提高了35%。这些结果表明，新的放大器和宽带频谱整形技术可以提高新旧光纤的信息传输能力，展示了超宽带传输的潜力。预计未来5G及更高信息服务所需的光传输系统数据速率将大幅增加。新波长区域的利用将使现有光纤网络实现更高的数据传输速率，并延长其使用寿命。此外，结合新型光纤，新波段将能够满足下一代通信服务的需求。展望未来，NICT将继续推动新放大技术、组件和光纤的研究与开发，以支持新的传输窗口，满足近期和长期应用需求。NICT还将致力于扩展这种宽带、超高容量系统的传输范围及其与现场部署光纤的兼容性。
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