5月11日，日本資訊通訊研究機構（NICT）網路研究所主任研究員Ruben Soares Luís率領的研究團隊發表研究成果稱，利用在意大利拉奎拉市内的實際環境測試臺上部署的標準外徑耦模具組裝4芯光纖和支援該光纖的光開關實體模型，構建了具有光開關功能的光網路，並全球首次在現實環境中成功進行了耦模具組裝多芯光纖的光開關實驗。該實驗與意大利拉奎拉大學、德國海因裏希·赫茲研究所、Finisar澳大利亞公司、日本住友電氣工業株式會社聯合進行。耦模具組裝多芯光纖作爲一種優秀的新型長距離、大容量傳輸介質而備受矚目。該成果有望極大推進Beyond 5G之後的長距離、大容量光網路建設。
圖 支援耦模具組裝4芯光纖的光開關（1輸入/3輸出）的結構（供圖：資訊通訊研究機構）
爲了因應日益增長的通訊量，對新型光纖的空分多工（SDM）傳輸技術的研究正在推進之中，但在光網路的建設中，除了傳輸技術之外，支援SDM的光開關技術也不可或缺。
NICT在此之前已開發出支援非耦模具組裝多芯光纖和多模光纖的光開關，並一直在推進具備光開關功能的SDM光網路驗證。
另一方面，爲了進一步實施更長距離、更大容量化，需要比非耦模具組裝更先進技術的耦模具組裝多芯光纖構成的光網路，但支援該網路的光開關目前只有實驗室進行的光開關實驗報告，尚不存在現實環境下進行的光網路中的光開關實證。
此次的研究成果以市售波長選擇開關爲基礎，獨立製作了支援標準外徑耦模具組裝4芯光纖的光開關，並在實際環境測試臺上構建的耦模具組裝多芯光纖網路中，全球首次成功進行了各個波長的光開關實驗。
構建的光網路由設置在拉奎拉大學的支援空間和波長多工訊號的光收發器、光開關，以及部署在拉奎拉市内的耦模具組裝4芯光纖（62.9公里）等構成，類比網狀光網路。
在實驗中，生成每秒12太位元（6波長多工、4空間多工、500吉位元/波長通道）的多路多工訊號，用耦模具組裝4芯光纖傳輸後，透過光開關爲每個波長切換路徑。
支援耦模具組裝4芯光纖的光開關設定爲3個路徑切換，由4臺1輸入3輸出（1×3）的波長選擇開關組成。用這4臺光開關構建網路節點，評估了全波長的插入/分支、全波長的透過、一部分波長的插入/分支等19種開關模式。
透過試驗，應答切換後均可以正確接收，並證實了網路節點所要求的所有基本切換功能。
在非耦模具組裝多芯光纖中，爲抑制纖芯間的訊號干擾，纖芯間需要保持適當的間距，但在耦模具組裝多芯光纖中，由於可以透過MIMO數位信號處理消除這種影響，因此具有能夠擴大標準外徑光纖的芯數（多工度）的優點。
此外，與多模光纖相比，由於耦模具組裝多芯光纖可以減量長距離傳輸時的訊號處理負荷（功耗），因此有望成爲下一代長距離傳輸光纖。另外，由於可以由相對容易製造的標準外徑的光纖構成，因此也有望實施低成本的系統導入。
如上所述，支援耦模具組裝多芯光纖的光開關是未來建設長距離、大容量光網路不可或缺的一項有前景的技術。
未來，對於以標準外徑耦模具組裝多芯光纖爲基礎的SDM通訊，NICT將在增加耦合芯數和波長多工波段的同時，擴大可以支援的光開關，建立未來長距離、大容量光網路的基礎技術。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌：IEEE Xplore
論文： Polarization Insensitive Self-Homodyne Detection Receiver for 360 Gb/s Data Center Links
URL：ieeexplore.ieee.org/document/9979308
