面向单纤100 Tbit/s容量的光传输技术

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015272

电信科学 ›› 2015, Vol. 31 ›› Issue (10): 49-56.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2015272

• 专题：光通信与光电子 • 上一篇下一篇

面向单纤100 Tbit/s容量的光传输技术

罗鸣,贺志学,胡荣,刘武,杨奇,余少华

武汉邮电科学研究院光纤通信技术和网络国家重点实验室武汉 430074

出版日期:2015-10-20 发布日期:2017-07-21
基金资助:
湖北省重大科技创新计划基金资助项目;国家自然科学基金青年科学基金资助项目;国家重点基础研究发展计划（“973”计划）基金资助项目

100 Tbit/s Optical Transmission Technology on Single Mode Fiber

Ming Luo,Zhixue He,Rong Hu,Wu Liu,Qi Yang,Shaohua Yu

State Key Laboratory of Optical Communication Technologies and Networks，Wuhan Research Institute of Posts and Telecommunications，Wuhan 430074，China

Online:2015-10-20 Published:2017-07-21
Supported by:
Major Scientific and Technological Innovation Projects of Hubei Province;The National Natural Science Foundation of China;The National Basic Research Program of China（973 Programm）

摘要/Abstract

摘要：

随着信息社会对通信需求的急剧增长，运营商对骨干网传输容量进行扩展的需求日益迫切。首先对单纤100 Tbit/s容量的光传输技术的背景进行了简单介绍；接着对近年来国内外超大容量单模单纤光传输实验进行了比较；之后详细分析了实现单纤100 Tbit/s容量光传输系统的技术路线，并重点介绍了在国内首次实现的C/L 波段100.2 Tbit/s 超大容量双偏振DFT-S 128QAM OFDM 信号传输 80 km G.652 光纤的系统实验；最后，对面向单纤100 Tbit/s容量的光传输技术的研究前景进行了展望。

关键词: 单纤100Tbit/s光传输系统, 相干光OFDM, 大有效面积光纤, Raman光放大器

Abstract:

With the rapid development of the information society，the demand for the transmission capacity of the backbone network is becoming more and more urgent.Firstly，the background of 100 Tbit/s optical transmission technology on single mode fiber（SMF）was introduced.Then some large capacity optical transmission experiments on SMF in recent years were compared.Next，the technical route of 100 Tbit/s optical transmission system on SMF was analyzed，and it was focused on the system experiment of C and L band 100.2 Tbit/s dual polarization DFT-S 128QAM OFDM signal transmission over 80 km G.652 fiber which was first in China.Finally，research foreground of 100 Tbit/s optical transmission technology on SMF was prospected.

Key words: 100 Tbit/s optical transmission system on single mode fiber, coherent optical OFDM, large effective area optical fiber, Raman optical amplifier

罗鸣,贺志学,胡荣,刘武,杨奇,余少华. 面向单纤100 Tbit/s容量的光传输技术[J]. 电信科学, 2015, 31(10): 49-56.

Ming Luo,Zhixue He,Rong Hu,Wu Liu,Qi Yang,Shaohua Yu. 100 Tbit/s Optical Transmission Technology on Single Mode Fiber[J]. Telecommunications Science, 2015, 31(10): 49-56.

图/表 6

表1

图1

图2

图3

图4

图5

参考文献 16

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5	Sano A ， Masuda H ， Kobayashi T ， et al. 69.1-Tbit/s （432×171-Gbit/s）C- and extended L-band transmission over 240 km using PDM-16-QAM modulation and digital coherent detection. Proceedings of OFC/NFOEC2010， Anaheim，California，CA，USA， 2010
6	Qian D . High capacity/spectral efficiency 101.7-Tbit/s WDM transmission using PDM-128QAM-OFDM over 165-km SSMF within C- and L-bands. Journal of Lightwave Technology， Anaheim，California，CA，USA 2012，30（10）： 1540～1548
7	Sanol A ， Kobayashi T ， Yamanaka S ， et al. 102.3-Tbit/s（224×548-Gbit/s）C- and extended L-band all-Raman transmission over 240 km using PDM-64QAM single carrier FDM with digital pilot tone. Proceedings of OFC/NFOEC2012， Los Angeles，CA，USA 2012
8	Okamoto S ， Toyoda K ， Omiya T ， et al. 512 QAM（54 Gbit/s）coherent optical transmission over 150 km with an optical bandwidth of 4.1 GHz. Proceedings of EOEC 2010， Torino，Italy， 2010
9	贺志学，罗鸣，李超等. 30.7 Tbit/s 相干光 PDM 16QAM OFDM 80 km SSMF传输. 光通信研究 2012（6）： 1～3 He Z X ， Luo M ， Li C ， et al. 30.7 Tbit/s coherent light PDM 16QAM OFDM 80 km SSMF transmissions. Study on Optical Communications， 2012（6）： 1～3
10	Yang Q ， Xiao X ， Li C ， et al. 168×103 Gbit/s 25-GHz-spaced C-band transmission over 2 240 km SSMF with improved nonlinearity using DFT-S OFDM-8PSK modulation. Proceedings of Asia Communications and Photonics Conference， Guangzhou，China， 2012： 7～10
11	Li C ， Luo M ， Xiao X ， et al. 63-Tbit/s （36×183.3-Gbit/s） C- and L-band all-Raman transmission over 160-km SSMF using OFDM-16QAM modulation. Chinese Optics Letters， 2013，12（4）
12	Luo M ， Li C ， Yang Q ， et al. 100.3-Tbit/s（375×267.27-Gbit/s）Cand L-band transmission over 80-km SSMF using DFT-S OFDM 128-QAM. Proceedings of Asia Communications and Photonics Conference 2014（ACP’2014）， Shanghai，China， 2014： 11～14
13	杨奇，张晓吟 . 基于OFDM 调制和Nyquist滤波的超宽通道大容量光传输. 光通信研究 2012（6）： 6～9 Yang Q ， Zhang X Y . Ultra-wideband high-capacity optical transmission based on OFDM modulation and Nyquist filtering. Study on Optical Communications， 2012（6）： 6～9
14	Nazarathy M ， Weidenfeld R ， Noe R ， et al. Recent advances in coherent optical OFDM high-speed transmission. Proceedings of IEEE IPGC 2008， Singapore， 2008
15	Yang Q ， He Z ， Yang Z ， et al. Coherent optical DFT-spread OFDM transmission using orthogonal band multiplexing. Opt Express， 2012，20（3）： 2379～2385
16	Li C ， Yang Q ， Jiang T ， et al. Investigation of coherent optical multiband DFT-S OFDM in long haul transmission. IEEE Photon Technol Lett， 2012，24（19）： 1704～1707

传输容量/（Tbit·s^-1）	信道调制格式	频带	传输距离/km	光纤类型	放大方式
64^[4]	107G-PDM-36QAM	C/L	320	ULAF（127 μm²）	EDFA+Raman
69^[5]	171.2G-PDM-16QAM	C/L+	240	PSCF（110 μm²）	EDFA+Raman
101.7^[6]	294G-PDM128QAM-OFDM	C/L	165	SMF（80 μm²）	all Raman
102.3^[7]	548G-PDM64QAM-SC-FDM	C/L+	240	PSCF（110 μm²）	all Raman
67.44^[11]	183.3G-PDM16QAM-OFDM	C/L	160	SMF（80 μm²）	all Raman
100.2^[12]	267.27G-PDM128QAM-DFTS-OFDM	C/L	80	SMF（80 μm²）	all Raman

面向单纤100 Tbit/s容量的光传输技术

100 Tbit/s Optical Transmission Technology on Single Mode Fiber

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