[2019年IEEE欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 实现超高速传输的多波段光系统

摘要： 当前预测显示，增长最快的互联网协议流量出现在城域网和数据中心互联（DCI）领域[1]。为避免可预见的容量瓶颈及最终大规模光纤基础设施更新，研究者提出利用单模光纤（SMF）全低损耗波段（1260纳米至1620纳米）。首个考虑多波段（MB）传输（从O波段到L波段）的分析结果表明：在单根SMF上实现500公里链路超过200Tb/s的流量负载具有可行性[2]。本研究评估了当前主流部署的ITU-T G.652D型SMF[3]的最大传输容量，考察了40公里、60公里和80公里三种光纤跨段长度。 图1（左）展示了多波段系统的整体架构：该系统由包含{L,C,S,E,O}波段发射机的多波段传输平台构成。将间隔50GHz、采用平方根升余弦整形（滚降系数0.15）、符号率为32Gbaud的偏振复用（PM）-MQAM信号复用后注入光纤链路，相邻波段间设置2纳米保护间隔。接收端对各波段信号进行解复用、放大及解调处理。采用集中式放大器配置：O波段使用掺镨光纤放大器（DFA）[4]，E波段采用铋基DFA[5]，S波段使用铥基DFA[6]，C/L波段配置铒基DFA。各波段放大器噪声系数分别设定为：{L,C,S,E,O}波段6/5.5/7/6/7 dB。表1列出了各波段的波长范围及信道数量。 通过局部-全局优化（LOGO）方法[7]实现发射功率优化，并基于广义高斯噪声（GGN）模型[8]评估非线性干扰（NLI）影响来估算整体信噪比（SNR）。该GGN模型综合考虑了光纤损耗频响特性、色度色散及受激拉曼散射（SRS）效应。最终计算得出在能完全利用可用信噪比的灵活收发器条件下的可实现容量。