《電子技術(shù)應(yīng)用》
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相位共軛光技術(shù)突破長(zhǎng)距離傳輸容量極限
來源:人民郵電報(bào)
摘要: 相位共軛光是指從光源處發(fā)射出的光線經(jīng)相位共軛反射鏡后按照原路徑反射回光源處的光。相位共軛光的振幅和頻率與原光線相同,僅光線的傳播方向相反。與傳統(tǒng)的反射光相比,相位共軛光不僅消除了信號(hào)失真,同時(shí)波長(zhǎng)分散、相位噪聲等都會(huì)因此而消失。
Abstract:
Key words :

        貝爾實(shí)驗(yàn)室近日通過“相位共軛光”技術(shù),大幅降低因光纖中非線性光學(xué)效應(yīng)而導(dǎo)致的信號(hào)劣化。據(jù)了解,貝爾實(shí)驗(yàn)室將這項(xiàng)技術(shù)用于復(fù)用傳輸8個(gè)不同波長(zhǎng)光信號(hào)的長(zhǎng)距離光通信系統(tǒng)后確認(rèn),一根1.28萬公里長(zhǎng)的光纖具備406.6Gbps的傳輸容量。而這一數(shù)字與目前實(shí)用的最新傳輸容量相同。值得一提的是,相比之下,采用新技術(shù)后光信號(hào)質(zhì)量更高,或只需更小的光信號(hào)強(qiáng)度。

  從現(xiàn)有長(zhǎng)途傳輸技術(shù)的發(fā)展來看,長(zhǎng)途傳輸技術(shù)的傳輸容量及信號(hào)強(qiáng)度的提升都已經(jīng)接近極限,尤其是從現(xiàn)網(wǎng)100G技術(shù)的應(yīng)用來看,運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)面臨如何減少非線性效應(yīng)的問題,包括采用低損耗、超低損耗光纖以減少傳輸損耗,隨著更高速傳輸技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用,傳輸容量的極限將成為技術(shù)實(shí)現(xiàn)層面的主要瓶頸。

  長(zhǎng)距離光通信通過波分復(fù)用(WDM)技術(shù)讓波長(zhǎng)各不相同的幾十條光線穿過一根光纖,因此光纖可能會(huì)因其熱量而熔化。與此同時(shí),目前可穿過單根光纖的光輸出功率在1.2W~1.4W之間,即使沒有非線性光學(xué)效應(yīng),100Tbit/s的傳輸容量也是一個(gè)極限。目前最新的海底電纜傳輸容量為3.5Tbit/s,這一容量已基本成為傳統(tǒng)長(zhǎng)途傳輸技術(shù)的容量極限,現(xiàn)在越來越多的技術(shù)專家關(guān)注如何從基礎(chǔ)層面來打破這一極限。

  相位共軛光是指從光源處發(fā)射出的光線經(jīng)相位共軛反射鏡后按照原路徑反射回光源處的光。相位共軛光的振幅和頻率與原光線相同,僅光線的傳播方向相反。與傳統(tǒng)的反射光相比,相位共軛光不僅消除了信號(hào)失真,同時(shí)波長(zhǎng)分散、相位噪聲等都會(huì)因此而消失。在傳統(tǒng)的光纖傳輸中,光信號(hào)通過一系列的全反射進(jìn)行光傳輸,在傳輸過程中的光信號(hào)衰減、非線性效應(yīng)等問題都存在,而通過相位共軛光的傳輸,則可以有效消除一系列的非線性效應(yīng)。

  相位共軛光的技術(shù)研究已經(jīng)持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間,同時(shí),在光通信領(lǐng)域已有研究,然而由于傳輸過程中需要特殊的中繼器,因而實(shí)用化較低。此次貝爾實(shí)驗(yàn)室制成的通信系統(tǒng)則無需中繼器。該系統(tǒng)在傳輸光信號(hào)時(shí),可以同時(shí)傳輸普通的光信號(hào)A及其相位共軛光的信號(hào)A+。A與A+合成后,信號(hào)失真的大部分會(huì)相互抵消。

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