Nu het dataverkeer blijft toenemen, is er een cruciale behoefte aan geminiaturiseerde optische zenders en ontvangers die werken met hoogwaardige multi-level modulatieformaten en snellere datatransmissiesnelheden.

In een belangrijke stap in de richting van het voldoen aan deze eis hebben onderzoekers een nieuwe compacte op indiumfosfide (InP) gebaseerde coherente drivermodulator (CDM) ontwikkeld en aangetoond dat deze een recordhoge baudsnelheid en transmissiecapaciteit per golflengte kan bereiken in vergelijking met andere CDM's. CDM's zijn optische zenders die worden gebruikt in optische communicatiesystemen en die informatie op licht kunnen zetten door de amplitude en fase te moduleren voordat deze via optische vezels wordt verzonden.

"Diensten die datacapaciteit vereisen, zoals videodistributie en webconferentiediensten, zijn wijdverspreid geworden, en diensten die ons leven nog meer verrijken zullen naar verwachting in de toekomst worden geïntroduceerd", zegt Josuke Ozaki van NTT Innovative Devices Corporation in Japan.

"Om de nieuwe diensten te realiseren is het erg belangrijk om de totale datasnelheid van optische transmissiesystemen die de achtergrond ondersteunen te verhogen. Als de optische transmissiecapaciteit onvoldoende is, zal het moeilijk zijn om nieuwe handige diensten en de datamaatschappij te realiseren. Bovendien zullen de ontwikkeling van een optische zender die de C+L-band in één enkele module bestrijkt, maakt flexibel netwerkbeheer mogelijk en verlaagt de apparatuurkosten.

Ozaki zal dit onderzoek presenteren op OFC, een wereldwijd evenement voor optische communicatie en netwerken, dat van 24 tot en met 28 maart 2024 als hybride evenement zal plaatsvinden in het San Diego Convention Center.

Eén maatstaf voor de snelheid van datatransmissie is de baudrate, die het aantal signaalveranderingen aangeeft dat elke seconde in een communicatiekanaal plaatsvindt. Bij hogere baudsnelheden neemt de bandbreedte van het voor elk kanaal vereiste modulatiesignaal toe en kunnen er minder kanalen worden verzonden in de conventionele C-band. Dit maakt het nog belangrijker om de golflengtebandbreedte uit te breiden van de C-band naar de L-band, die samen de C+L-band worden genoemd.

Hoewel modulators gemaakt van de halfgeleider InP uitstekende optische en radiofrequentiekarakteristieken hebben, vertonen ze een sterke golflengteafhankelijkheid die het moeilijk heeft gemaakt om hun golflengtebereik uit te breiden. Om deze uitdaging het hoofd te bieden, ontwikkelden de onderzoekers een nieuwe InP-modulatorchip met een geoptimaliseerde halfgeleiderlaag en golfgeleiderstructuur die over een breed golflengtebereik kan werken. Door gebruik te maken van de nieuwe modulatorchip bereikten ze 's werelds eerste CDM met een InP-modulatorchip die kan zenden in de C+L-band en een behuizing heeft van slechts 11,9 x 29,8 x 4,35 mm ³ .

In de C+L-band vertoonde de nieuwe CDM een elektro-optische bandbreedte van 3 dB van meer dan 90 GHz, een invoegverlies bij maximale transmissie van minder dan 8 dB en een uitdovingsverhouding van 28 dB of meer. De onderzoekers pasten hun nieuwe CDM ook toe in experimenten met behulp van 180 Gbaud probabilistisch constellatievormige 144-niveau kwadratuuramplitudemodulatie (PCS-144QAM) signalen, waarbij een ongekende netto bitsnelheid van 1,8 Tbps werd aangetoond over 80 km standaard single-mode glasvezel in de C+ L-band. Volgens de auteurs van het onderzoek is dit de eerste keer dat is aangetoond dat een op InP gebaseerde CDM in de C+L-banden werkt en dat de transmissiecapaciteit per golflengte van het wereldrecord voor een CDM is gerapporteerd

Alfamonsters van de CDM zijn klaar voor verzending door NTT Innovative Devices Corporation.

"De volgende stap is het verder verhogen van de baudrate voor een hogere transmissiesnelheid", aldus Ozaki. "Hierbij is het belangrijk om een ​​nieuwe structuur en assemblageconfiguratie van de modulator te vinden, inclusief een driver-die en een pakket, die een hogere EO-bandbreedte kan bereiken met zowel een lager energieverbruik als een kleinere vormfactor."

Geleverd door Optica