100G / 200G kohärente Optiklösung für Metro & Core Network

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Die größere Bandbreite, die längere Übertragungsdistanz und die höhere Empfangsempfindlichkeit sind immer das Endziel der Forscher auf dem Gebiet der optischen Kommunikation. Mit dem explosionsartigen Wachstum von Informationen, die durch die Anwendung von Kommunikationstechnologien wie Videokonferenzen und die Verbreitung des Internets erzeugt werden, wurden höhere Anforderungen an die Übertragungsleistung für die physikalische Schicht vorgeschlagen, die die Basis des gesamten Kommunikationssystems bildet. Bedingt durch die starke Nachfrage verbrauchen DWDM im großen Maßstab allmählich ihre Wellenlängenressourcen, und die Effizienz von Time-Pision-Multiplexing-Systemen (TDM-Systemen) durch komprimierte optische Impulse hat auch einen großen technischen Engpass. Das scheinbar in Vergessenheit geratene kohärente System hat die Aufmerksamkeit der Menschen wieder geweckt.

Die Theorie und Experimente der kohärenten optischen Kommunikation begannen in den 1980s. Es ist bekannt, dass kohärente optische Kommunikationssysteme eine hohe Empfindlichkeit aufweisen. Forscher haben viel darüber geforscht. Aufgrund der Entwicklung der EDFA- und WDM-Technologie wurde die Erforschung kohärenter optischer Kommunikation früher langsam vorangetrieben. Im Laufe der Zeit führen jedoch viele nachfolgende Probleme dazu, dass diese Theorie erneut weit verbreitet wird. Was die digitale Kommunikation anbelangt, so ist die Frage, wie man die Kapazität von C-Band-Verstärkern erweitern, die Verschlechterung der Faserdispersionseffekte überwinden und die Kapazität und Reichweite der Freiraumübertragung erhöhen kann, für die Forscher zu einem wichtigen Thema geworden Für die analoge Kommunikation sind Empfindlichkeit und Dynamikbereich Schlüsselparameter des Systems. Diese können alle durch kohärente optische Kommunikationstechnologie verbessert werden.

Gigalight beschließt, im Rahmen der neuen historischen Gelegenheit Fortschritte zu erzielen. Unsere Ingenieure haben den Single Lambda entwickelt CFP-DCO 100G kohärentes optisches Modul, das mithilfe der DP-D / QPSK-Modulationstechnologie im gesamten C-Band ITU-T (50/100) einstellbar istGHz), Standard 100GE-Schnittstelle (OTU4 angepasst) konform CFP MSA Protokoll, mit dem Benutzer bequem auf vorhandene Geräte zugreifen können; für Data Center Interconnection (DCI) und kundenspezifische Netzwerkanwendungen für Großstädte, die die Bedingung der Übertragungsentfernung (bis zu 100 km) erfüllen und P2P und unterstützen DWDM Übertragung. Noch wichtiger ist die Verwendung der integrierten Optimierungslösung mit Silicon-Light-Technologie, um die Anforderungen von Anwendungen mit geringem Stromverbrauch (bis zu 22 W) für eine qualifizierte Leistung zu erfüllen, die auch ein kundenspezifisches System bieten können solutions entsprechend dem Anwendungsszenario.

Das kohärente optische Modul 100G gehört zum technischen Forschungsgebiet der Langstreckenübertragung von 100G DWDM. Es wird hauptsächlich für die leitungsseitige optische Übertragung des 100G WDM-Systems verwendet. Verglichen mit anderen verschiedenen Formen von leitungsseitigen optischen Modulen weisen sie eine bessere OSNR-Leistung, Empfindlichkeit, Dispersionsgrenze und DGD-Toleranz auf, was sie zu einer gängigen Wahl in der Industrie macht. Zu den Schlüsseltechnologien zählen die DP-QPSK-Modulationstechnologie, die kohärente Erkennungstechnologie und die DSP-Verarbeitungstechnologie.

Die Struktur eines digitalen kohärenten optischen Moduls

Die Struktur von Gigalight CFP-DCO Transceiver

Wie in der Abbildung gezeigt, wird Gigalight 100G CFP-DCO Metro Region Modul ist das CFP Optischer Transceiver, ein Hot-Plug-fähiger Formfaktor für optische Hochgeschwindigkeitsnetzwerkanwendungen. Das Modul ist für 100-Gigabit-Ethernet- und OTU4-Anwendungen, CAUI und OTL4 ausgelegt. 10 elektrische Schnittstelle und MDIO-Modulverwaltungsschnittstelle. Das Modul konvertiert 10-Spur 10Gbps elektrische Datenströme in das optische 128G DP-QPSK-Ausgangssignal in Egress und konvertieren auch optische DP-QPSK-Eingangssignale in 10-Spur10Gb/s elektrische Datenströme in Ingress. Diese 10-spurige 10Gb/s Das elektrische Signal entspricht vollständig der 802. 3ba CAUI-Spezifikation und OIF-CEI-03. 1 Spezifikation und ermöglicht FR4-Host-PCB-Trace bis zu 25 cm. Das Blockdiagramm ist unten gezeigt. Ein Chip wird aufgerufen DSP wird für elektrische Datensignale Mux / Demux verwendet, der Treiber wird für die elektrische Signalverstärkung von bis zu 28 G verwendet, ITLA ist eine durch die vollständige C-Band-Wellenlänge abstimmbare Anordnung, die für den optischen Signalträger beim Austritt und für den kohärenten Empfang beim Eingang verwendet wird für die EO-Konvertierung im Ausgang und ICR wird für die OE-Konvertierung im Eingang verwendet, das optische Signalformat ist DP-QPSK, EDFA wird für die optische Signalverstärkung verwendet, damit wir eine geeignete optische Ausgangsleistung erhalten können.

DP-QPSK ist eine der Mainstream-Modulationstechnologien von Metropolitan Area Network und Core Network. Verglichen mit dem herkömmlichen direkten Detektionssystem kann die kohärente Detektion mehr Signalinformationen über die Schwebungsfrequenz des Signallichts und des lokalen Oszillators (LO) erhalten. Darüber hinaus kann die kohärente optische Kommunikation mit der digitalen Hochgeschwindigkeits-Signalverarbeitung (DSP) die Signalrekonstruktion und die Verzerrungskompensation auf der Systemempfängerseite platzieren. Die Kombination aus kohärenter Erkennung und DSP-Technologie beseitigt die Hindernisse des herkömmlichen kohärenten Empfangs und kann außerdem verschiedene Übertragungsstörungen im elektrischen Bereich ausgleichen, die Übertragungsverbindung vereinfachen und die Übertragungskosten reduzieren. Ermöglichen eines Modulationsformats hoher Ordnung und eines Polarisationszustandsmultiplexens, wodurch die Ergebnisse erreicht werden, dass die Gesamtkapazität und die Übertragungsentfernung des Kommunikationssystems auf der Grundlage des ursprünglichen Multiplex / Wellenlängenmultiplexsystems weiter verbessert werden.

Gleichzeitig ermöglicht die Anwendung von Modulationsformaten höherer Ordnung eine kohärente optische Kommunikation, die im Vergleich zu herkömmlichen Systemen eine höhere Nutzung des Kanalspektrums mit einer Wellenlänge aufweist. Kohärente Empfänger stellen keine besonderen Anforderungen an den Faserkanal, sodass für die kohärente optische Kommunikation bereits verlegte Glasfaserleitungen verwendet werden können. Mit Hilfe digitaler Signalverarbeitungsalgorithmen können kohärente Empfänger Signalverzerrungen, die durch Faserdispersion, Polarisationsmodendispersion und Trägerphasenrauschen verursacht werden, mit sehr geringen Kosten kompensieren.

Kurz gesagt, das kohärente optische Kommunikationssystem ist ein fortschrittlicheres und komplexeres optisches Übertragungssystem, das für die Informationsübertragung über größere Entfernungen mit größerer Kapazität geeignet ist, und die technischen Anforderungen sind natürlich sehr anspruchsvoll. Die kohärente optische Kommunikation verlagert sich allmählich vom Labor zur kommerziellen Nutzung in großem Maßstab, und das kohärente optische Modul basiert auf DSP Die Verarbeitungstechnologie stößt häufig auf das Problem eines hohen Stromverbrauchs. In den nächsten Jahren wird die Gigalight Ingenieure werden die neue Siliziumlichttechnologie verwenden, um ein kohärentes optisches Kommunikationsmodul mit geringerer Leistung zu entwickeln, das für 200G oder sogar geeignet ist 400G optische Übertragungsnetze zur Vorbereitung des Aufbaus einer neuen Generation optischer Kommunikationsnetze.

Die Roadmap von Gigalight Kohärente Optik