À medida que o tráfego de dados continua a aumentar, há uma necessidade crítica de transmissores e receptores ópticos miniaturizados que operem com formatos de modulação multinível de alta ordem e taxas de transmissão de dados mais rápidas.



Em um passo importante para cumprir esse requisito, os pesquisadores desenvolveram um novo modulador de driver coerente (CDM) compacto baseado em fosfeto de índio (InP) e mostraram que ele pode atingir uma taxa de transmissão e capacidade de transmissão altas recordes por comprimento de onda em comparação com outros CDMs. CDMs são transmissores ópticos usados ​​em sistemas de comunicação óptica que podem colocar informações na luz modulando a amplitude e a fase antes de serem transmitidas através da fibra óptica.

"Os serviços que exigem capacidade de dados, como distribuição de vídeo e serviços de conferência pela Web, tornaram-se difundidos e espera-se que serviços que enriqueçam mais as nossas vidas sejam introduzidos no futuro", disse Josuke Ozaki da NTT Innovative Devices Corporation no Japão.

"Para realizar os novos serviços, é muito importante aumentar a taxa total de dados dos sistemas de transmissão óptica que suportam o fundo. Se a capacidade de transmissão óptica for insuficiente, será difícil realizar novos serviços convenientes e a sociedade de dados. Além disso, o desenvolvimento de um transmissor óptico que cobre a banda C+L em um único módulo permite uma operação flexível da rede e reduz custos com equipamentos.

Ozaki apresentará esta pesquisa no OFC, um evento global para comunicações ópticas e redes, que acontecerá como um evento híbrido de 24 a 28 de março de 2024 no Centro de Convenções de San Diego.

Uma medida da velocidade de transmissão de dados é a taxa de transmissão, que indica o número de mudanças de sinal que ocorrem a cada segundo em um canal de comunicação. Com taxas de transmissão mais altas, a largura de banda do sinal de modulação necessária para cada canal aumenta e menos canais podem ser transmitidos na banda C convencional. Isto torna ainda mais importante estender a largura de banda do comprimento de onda da banda C para a banda L, que juntas são chamadas de banda C+L.

Embora os moduladores feitos a partir do semicondutor InP tenham excelentes características ópticas e de radiofrequência, eles apresentam forte dependência do comprimento de onda que tem dificultado a extensão de sua faixa de comprimento de onda. Para superar esse desafio, os pesquisadores desenvolveram um novo chip modulador InP com uma camada semicondutora otimizada e uma estrutura de guia de ondas que pode operar em uma ampla faixa de comprimento de onda. Ao usar o novo chip modulador, eles alcançaram o primeiro CDM do mundo com um chip modulador InP que pode transmitir na banda C+L e tem um corpo de pacote medindo apenas 11,9 × 29,8 × 4,35 mm ³ .

Na banda C+L, o novo MDL exibiu uma largura de banda eletro-óptica de 3 dB superior a 90 GHz, uma perda de inserção na transmissão máxima inferior a 8 dB e uma taxa de extinção de 28 dB ou mais. Os pesquisadores também aplicaram seu novo CDM em experimentos usando sinais de modulação de amplitude em quadratura de 144 níveis (PCS-144QAM) probabilisticamente em forma de constelação de 180 Gbaud, demonstrando uma taxa de bits líquida sem precedentes de 1,8 Tbps em fibra monomodo padrão de 80 km no C + Banda L. De acordo com os autores do estudo, esta é a primeira vez que um MDL baseado em InP foi demonstrado que opera nas bandas C+L e o recorde mundial de capacidade de transmissão por comprimento de onda foi relatado para um MDL

Amostras alfa do MDL estão prontas para envio pela NTT Innovative Devices Corporation.

“O próximo passo é aumentar ainda mais a taxa de transmissão para uma velocidade de transmissão mais alta”, disse Ozaki. "Ao fazer isso, é importante encontrar uma nova estrutura e configuração de montagem do modulador, incluindo uma matriz de driver e um pacote, que possa atingir maior largura de banda EO com menor consumo de energia e menor formato."

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