随着数据流量的不断增加，迫切需要能够以高阶多级调制格式和更快的数据传输速率运行的小型化光发射器和接收器。在满足这一要求的重要一步中，研究人员开发了一种新型紧凑型磷化铟 (InP) 相干驱动调制器 (CDM)，并表明与其他 CDM 相比，它可以实现创纪录的高波特率和每波长传输容量。 CDM 是光通信系统中使用的光发射机，可在通过光纤传输之前通过调制光的幅度和相位来将信息传递到光上。
日本 NTT Innovative Devices Corporation 的 Josuke Ozaki 表示：“视频分发和网络会议服务等需要数据容量的服务已经变得越来越普遍，未来有望推出更加丰富我们生活的服务。” “要实现新业务，提高支持后台的光传输系统的总数据速率非常重要。如果光传输容量不足，就难以实现新的便捷业务和数据社会。此外，开发在单个模块中覆盖C+L频段的光发射机可以实现灵活的网络操作并降低设备成本。
尾崎将在光通信和网络领域首屈一指的全球盛会 OFC 上展示这项研究，该盛会将于 2024 年 3 月 24 日至 28 日在圣地亚哥会议中心以混合活动形式举行。
数据传输速度的一种衡量标准是波特率，它表示通信通道中每秒发生的信号变化的数量。波特率越高，每个通道所需的调制信号带宽就会增加，而在传统的 C 频段中可以传输的通道就会减少。这使得将波长带宽从 C 波段扩展到 L 波段(统称为 C+L 波段)变得更加重要。
尽管由半导体 InP 制成的调制器具有优异的光学和射频特性，但它们表现出强烈的波长依赖性，这使得扩展其波长范围变得困难。为了克服这一挑战，研究人员开发了一种新型 InP 调制器芯片，具有优化的半导体层和波导结构，可以在很宽的波长范围内工作。通过使用新的调制器芯片，他们实现了世界上第一个采用InP调制器芯片的CDM，该芯片可以在C+L波段传输，封装体尺寸仅为11.9 × 29.8 × 4.35 mm 3。
在C+L频段，新型CDM的电光3dB带宽超过90GHz，最大传输插入损耗小于8dB，消光比达到28dB以上。研究人员还在实验中应用了他们的新 CDM，使用 180 Gbaud 概率星座形状 144 级正交幅度调制 (PCS-144QAM) 信号，在 C+ 中的 80 公里标准单模光纤上展示了前所未有的 1.8 Tbps 净比特率L带。据研究作者称，这是基于 InP 的 CDM 首次被证明可以在 C+L 频段运行，并且 CDM 的每波长传输容量也创下了世界纪录
CDM 的 Alpha 样品已准备好从 NTT Innovative Devices Corporation 发货。
“下一步是进一步提高波特率以获得更高的传输速度，”尾崎说。 “为此，找到新的调制器结构和组装配置(包括驱动器芯片和封装)非常重要，它们可以以更低的功耗和更小的外形尺寸实现更高的 EO 带宽。
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