400G/2T高速光传输技术发展解析

　　Flex ROADM

　　在传统DWDM技术中，各种分合波器件如Mux、Demux、WSS、ROADM等都是基于固定的带宽栅格（Grid）定义，如50GHz/100GHz；而在Flex Terabits光网络中，为了支持新型超高速数据传输并提高网络资源利用率，系统根据各信号需要的频谱分配不同的带宽（如37.5GHZ、50GHZ、75GHZ、100GHZ、125GHZ等），并以一个较为精细的步长（如12.5GHZ、6.25GHZ等）进行间隔调整。因此，在Flex Terabits光网络中，所有的分合波器件与模块（含WSS、ROADM）需要能够进行动态带宽分配，其分配的带宽不再根据现有的ITU-T DWDM标准中定义的固定栅格，而是根据动态带宽数据传输的需求来调整和分配。

　　新型光放大器与新型光纤

　　超100G高速光传输系统主要受功率/损耗和OSNR限制，考虑到长距离传输需求，先进的二阶、三阶拉曼放大器，以及新型光纤等成为业界的关注点。

　　相比传统商用的掺铒光纤放大器（EDFA），拉曼光放大器（Raman OA）和相位敏感型放大器 （PSA）具有更低的噪声指数，是未来通信系统中低噪声放大的重要光放技术。PSA的小信号增益大，噪声小，并可以实现相位再生，这些特性使得PSA对于未来的1T+系统较有吸引力。但是PSA的应用仍然面临很多困难，比如偏振敏感、多波长工作困难，带宽受限，伴随四波混频等问题。相比PSA，Raman OA技术则成熟很多，并已经在商用DWDM系统中使用。而现阶段分布式Raman OA和EDFA相结合的Hybrid光放大器正受到业界重点关注，它具有比Raman OA更高的增益，比EDFA更低的噪声指数，结合二者各自的优点同时又平衡了相应的缺点。

　　但是，目前商用的拉曼放大器在增益、安全、OAM、成本等方面，仍然不如EDFA，因此研究开发满足Tbit/s量级传输的新型高增益、低成本、安全的高阶拉曼放大器势在必行。

　　现有网络大多基于G.652/655 单模光纤，为了适应诸如Terabit高速传输系统，研究者正致力开发具有大有效面积/低非线性、低损耗、扩展传输窗口等特性的新型光纤，以改进非线性容限并降低损耗，这样可以提高系统的入纤功率，继而延长传输距离。举例而言，基于低折射率包层掺杂或光子晶体结构的纯硅纤芯光纤（PSCF），相比单模光纤具有更低的传输损耗，实验证明抗非线性性能也优异。除了折射率引导光纤之外，还有空芯光子带隙光纤、多模多核光纤等也是业界目前研究的热点，目前还在学术研究阶段。

作者：张红（中讯邮电咨询设计院有限公司）