CC BY
12ВКВО-2023- ПЛЕНАРНЫЕ
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ DWDM СИСТЕМ СВЯЗИ
Трещиков В.Н. 12
1 ООО «Т8», г. Москва 2 Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН, г. Фрязино * E-mail: [email protected] DOI 10.24412/2308-6920-2023-6-24-24
Технология плотного спектрального мультиплексирования (DWDM, dense wavelength division multiplexing) позволяет многократно увеличить суммарный поток передаваемой по одному волокну информации за счет использования множества (~ 100) независимых сигналов на разных оптических длинах волн. На первом этапе для кодирования информации в каждом спектральном DWDM канале использовалась амплитудная модуляция лазерного излучения (on-off keying, OOK), а для приема -прямое детектирование (DD, direct detection). DWDM системы связи на основе DD OOK со скоростью 10 Гбит/с до сих пор используются во многих информационных сетях благодаря своей относительной простоте, надежности и экономичности. Однако существенный недостаток DD OOK систем связи -низкая спектральная эффективность, порядка 1 Бит/Гц. Существенно увеличить спектральную эффективность DWDM систем связи позволило использование приемников с когерентных детектированием и цифровой обработкой принятого сигнала. Суть когерентного приема состоит в том, что принятый из линии сигнал смешивается с излучением опорного лазера на близкой частоте. Разностный сигнал оцифровывается с помощью высокоскоростного аналого-цифрового преобразователя, после чего анализируется и обрабатывается на специализированном когерентном цифровом сигнальном процессоре. Это позволяет детектировать одновременно амплитуду и фазу сигнала для каждой из поляризаций. Таким образом, переход к когерентному приему открыл возможность применения многоуровневых амплитудно-фазовых форматов модуляции, что обеспечило многократное повышение спектральной эффективности и пропускной способности DWDM систем связи [1,2].
В России ведущим производителем волоконно-оптических систем связи на основе технологии спектрального уплотнения (DWDM) в настоящее время является компания «Т8». В компании работает более 400 человек, в том числе более 200 человек - ученые и разработчики, из них четыре доктора наук и более тридцати кандидатов наук. Ядро коллектива компании составляют выпускники ведущих ВУЗов - МФТИ, МГУ, МГТУ им. Баумана, МИФИ, МТУСИ, СПбГУТ и др.
Разработка скоростных DWDM-систем ведется компанией с 2008 года. В 2012 году компания «Т8» продемонстрировала когерентный транспондер 100 Гбит/с собственной разработки, войдя в пятерку компаний в мире, обладающих на тот момент данной технологией. В 2018 году компанией представлено коммерческое оборудование 200 Гбит/с. К 2021 разработан мускпондер со скоростью 1200 Гбит/с на блок (по двум оптическим несущим со скоростью 600G каждая). Начата разработка мукспондера с канальной скоростью 800G, идет разработка компактной DWDM системы для ЦОД с полной скоростью 6,4Тбит/с в корпусе высотой 2U.
Характеристики созданных компанией «Т8» DWDM-систем связи, использующих оборудование на платформе «Волга», соответствуют мировому уровню коммерческих магистральных DWDM-систем.
Основные направления дальнейшего развития оборудования DWDM «Волга» связаны с увеличением его производительности и экономичности, а также с повышением надежности и защищенности от несанкционированных воздействий и с увеличением доли отечественных компонентов. В ближайшее время ключевой тенденцией в разработке когерентных оптических систем связи станет все более плотная компоновка электрических и оптических компонентов и необходимость в более высоких уровнях интеграции в электрических и фотонных схемах. Сегодня практически вся компонентная база высокоскоростных когерентных систем связи российского производства изготавливается за границей. Создание российской компонентной базы интегральной фотоники является критически важной задачей.
Литература
1. Конышев В.А., Леонов А.В., Наний О.Е., Старых Д.Д. Трещиков В.Н., Убайдуллаев. Квантовая электроника
52, 1102-1113 (2022)
2. Трещиков В.Н. и др. Фотоника 16, 564-583 (2022)
24 №6 2023 СПЕЦВЫПУСК «ФОТОН-ЭКСПРЕСС-НАУКА 2023vv» [email protected]
