более широкая полоса пропускания, более длинная дальность передачи и более высокая чувствительность приема всегда будут конечными целями исследователей в области оптической связи. при взрывном росте информации, создаваемой применением коммуникационных технологий, таких как видеоконференция и распространение интернета, были предложены более высокие требования к производительности передачи для физического уровня, который является основой всей системы связи. благодаря большому спросу, широкомасштабные dwdm постепенно истощают свои ресурсы длины волны, а эффективность систем мультиплексирования с временным разделением (tdm) через сжатые оптические импульсы также имеет большое техническое узкое место. в результате, когерентная система, которая, кажется, была забыта, снова привлекла внимание людей.
теория и эксперименты когерентной оптической связи начались в 1980. когерентные оптические системы связи признаны высокочувствительными, исследователи провели много исследований по этому вопросу. благодаря разработке технологий edfa и wdm, исследование когерентной оптической связи когда-то медленно росло. однако, по мере того как время течет, многие следующие проблемы заставляют эту теорию снова широко рассматривать. что касается цифровых коммуникаций, то как расширить возможности усилителей с-диапазона, преодолеть ухудшение эффектов дисперсии волокон и увеличить пропускную способность и дальность передачи космического пространства, стали важными соображениями для исследователей. с другой стороны, в терминах аналоговой связи, чувствительности и динамического диапазона являются ключевыми параметрами системы. все это может быть улучшено благодаря когерентной оптической коммуникационной технологии.
gigalight решает добиться прогресса в рамках новой исторической возможности. наши инженеры разработали когерентный оптический модуль single lambda cfp-dco 100g, используя технологию модуляции dp-d / qpsk, чтобы сделать его настраиваемым в полном диапазоне с itu-t (50 / 100ghz), в стандартном интерфейсе 100ge (настраиваемом otu4), совместимом с протокол cfp msa, удобный для пользователей для прямого доступа к существующему оборудованию; для соединения центров обработки данных (dci) и специализированного приложения для городских сетей, удовлетворяющего условию расстояния передачи (до 100km), поддерживающего передачу p2p и dwdm. что еще более важно, использование интегрированного решения оптимизации на основе технологии silicon-light для удовлетворения потребностей приложений с низким энергопотреблением (до 22w) в квалифицированной производительности, которая также может предоставить индивидуальные системные решения в соответствии со сценарием приложения.
когерентный оптический модуль 100g относится к области технических исследований междугородной передачи 100g dwdm. он в основном используется для оптической передачи по линии 100g wdm. по сравнению с другими различными формами линейных оптических модулей, он имеет лучшую производительность osnr, чувствительность, предел дисперсии и толерантность к dgd, которые делают его общепринятым в отрасли. ключевыми технологиями являются технология модуляции dp-qpsk, технология когерентного обнаружения и технология обработки dsp.
как показано на рисунке, gigalight модуль 100g cfp-dco metro region - это оптический трансивер cfp с форм-фактором «горячая» замена, разработанный для высокоскоростных оптических сетевых приложений. модуль предназначен для приложений 100-gigabit ethernet и otu4, caui и otl4. электрический интерфейс 10 и интерфейс управления модулем mdio. модуль преобразует потоки электрических данных 10-lane 10gbps в оптический выходной сигнал 128g dp-qpsk при выходе, а также преобразует входные оптические сигналы dp-qpsk в электрические потоки данных 10-lane10gb / s при входе. этот 10-полосный электрический сигнал 10gb / s полностью соответствует 802. спецификация 3ba caui и oif-cei-03. спецификация 1 и позволяет трассировке pcx хоста fr4 вплоть до 25cm. блок-схема показана ниже, одна микросхема, называемая dsp, используется для электрических сигналов данных mux / demux, драйвер используется для усиления электрического сигнала до 28g, itla - это настраиваемая сборка с полной длиной волны в c-диапазоне, которая используется для оптической несущей сигнала в выход и для когерентного приема на входе, mzm используется для преобразования eo на выходе, и icr используется для преобразования oe на входе, формат оптических сигналов - dp-qpsk, edfa используется для усиления оптического сигнала, что позволяет получить подходящую выходную оптическую мощность ,
dp-qpsk является одной из основных технологий модуляции сети городских сетей и базовой сети. по сравнению с традиционной системой прямого обнаружения когерентное обнаружение может получать больше информации о сигналах через частоту биений сигнальной лампы и локального генератора (lo). кроме того, с высокоскоростной цифровой обработкой сигналов (dsp) когерентная оптическая связь может поместить регенерацию сигнала и компенсацию искажения на стороне системного приемника. комбинация когерентного обнаружения и технологии dsp устраняет препятствия традиционному когерентному приему и может также компенсировать различные нарушения передачи в электрической области, упростить линию передачи и снизить стоимость передачи; что делает возможным получение формата модуляции высокого порядка и мультиплексирование состояния поляризации, достижение результатов, что общая пропускная способность и расстояние передачи системы связи будут дополнительно улучшены на основе исходной мультиплексной системы / мультиплексирования с длиной волны.
в то же время применение форматов модуляции высокого порядка позволяет когерентной оптической связи обладать более высоким спектром использования одноволнового канала по сравнению с обычными системами. когерентные приемники не имеют особых требований к волоконному каналу, поэтому когерентная оптическая связь может использовать уже уложенные волоконные линии. с помощью алгоритмов цифровой обработки сигналов когерентные приемники могут компенсировать искажение сигнала, вызванное дисперсией волокон, дисперсией дисперсии поляризации и фазовым шумом несущей с очень небольшими затратами.
короче говоря, система когерентной оптической связи является более совершенной и сложной системой оптической передачи, которая подходит для передачи информации на большие расстояния и большей емкости, и технические требования, естественно, очень требовательны. когерентная оптическая связь постепенно переходит от лабораторного к крупномасштабному коммерческому использованию, и когерентный оптический модуль, основанный на технологии обработки dsp, часто сталкивается с проблемой большого энергопотребления. в ближайшие несколько лет gigalight инженеры будут использовать новую технологию кремниевого света для разработки модуля когерентной оптической связи с более низким энергопотреблением, подходящего для сетей оптической передачи 200g или даже 400g, при подготовке к строительству сетей оптической связи нового поколения.