中國光通信再創(chuàng)世界紀錄:2.5Pb/s實時雙向傳輸突破
近日,從中國信科集團光通信技術和網(wǎng)絡全國重點實驗室獲悉,該實驗室聯(lián)合鵬城實驗室、烽火藤倉光纖科技有限公司,成功在10.3公里的24芯單模光纖上,實現(xiàn)了2.5拍比特/秒(Pb/s)的實時雙向傳輸容量。這一成果不僅刷新了實時光傳輸容量的世界紀錄,更標志著中國在“超大容量、超高速率、超長距離”光傳輸領域掌握了核心主動權,為下一代智能算力網(wǎng)絡奠定了堅實的物理基石。
隨著生成式AI、自動駕駛及元宇宙應用的規(guī)?;涞?,全球網(wǎng)絡流量正呈指數(shù)級增長。傳統(tǒng)單模光纖傳輸系統(tǒng)已逐步逼近香農(nóng)極限,亟需全新技術路徑打破瓶頸。此次突破的核心,在于研發(fā)團隊成功融合了多芯光纖空分復用(SDM)、超寬帶波分復用(WDM)及商用高速光模塊三大前沿技術。
實驗數(shù)據(jù)顯示,該系統(tǒng)在10.3公里的傳輸距離上,利用24芯單模光纖,完成了覆蓋S、C、L三個波段的2.5Pb/s實時雙向傳輸,總光譜帶寬高達19.65太赫茲(THz)。通過262個波長信道與24個纖芯信道的聯(lián)合復用,團隊成功構(gòu)建了6288個并行傳輸通道。這意味著,僅需一根手指粗細的光纜,即可在瞬間傳輸相當于數(shù)億部高清電影的數(shù)據(jù)量,驗證了超大規(guī)?!翱臻g—波長”聯(lián)合擴展技術的可行性。
本次技術突破并非單純的實驗室理論驗證,而是聚焦于“高可落地性”的工程化創(chuàng)新,主要體現(xiàn)在三大核心維度:
首先,實現(xiàn)了創(chuàng)紀錄的Pb/s級實時雙向傳輸能力。 不同于以往僅能實現(xiàn)單向或離線處理的實驗,此次驗證完全基于實時雙向傳輸,真實模擬了現(xiàn)網(wǎng)運行環(huán)境。19.65THz的超寬頻譜利用率,證明了通過擴展波段來挖掘光纖潛力是一條行之有效的技術路線。
其次,打造了高可落地的商用化技術方案。 區(qū)別于依賴昂貴定制器件的實驗系統(tǒng),本次傳輸系統(tǒng)采用了自研商用的S+C+L波段一體化400G相干光模塊,基于64GBaud PDM-16QAM調(diào)制格式完成。這一選擇大幅提升了全波段光傳輸?shù)墓こ虒崿F(xiàn)性,降低了未來實際網(wǎng)絡部署的門檻和成本,為運營商提供了可參考、可復制的技術路徑。
最后,創(chuàng)新了多芯光纖雙向傳輸架構(gòu)。 多芯光纖長期面臨芯間串擾的難題,通常需要復雜的MIMO(多輸入多輸出)均衡處理,導致系統(tǒng)功耗和成本激增。研發(fā)團隊通過優(yōu)化芯間分配機制,有效抑制了芯間串擾,使得24芯光纖在無需復雜MIMO處理的情況下即可穩(wěn)定運行。這一突破顯著降低了系統(tǒng)復雜度,為多芯光纖的大規(guī)模商用掃清了關鍵障礙。
中國信科集團相關負責人表示,此次突破是繼多項光通信紀錄之后的又一關鍵成果,彰顯了中國在光通信基礎研究與工程轉(zhuǎn)化方面的深厚積累??辗謴陀门cS+C+L多波段傳輸技術已被公認為下一代超大容量光通信的核心發(fā)展方向。