引用本文:
刘婷,易祥. 400 Gb/s通信系统传输距离容限的研究与设计[J]. 光通信技术,2020,44(1):27-30.
刘 婷1,易 祥2*
(1. 中国电力工程顾问集团 西北电力设计院有限公司,西安 7100752;2. 武汉光迅科技股份有限公司,武汉 430205)
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要:对影响高速率通信传输距离容限的入纤光功率进行了详细分析,针对入纤光功率受限问题,提出了一种基于远端铒纤放大(REOA)的系统解决方案,提高了高速率传输系统的等效入纤光功率,从而提高了系统的传输距离容限,并且理论分析了该系统方案的等效入纤功率与REOA前段光纤的损耗和REOA的输出功率有关。通过单载波400 Gb/s速率传输试验证实:REOA系统比普通系统的等效入纤光功率提高了14.27 dB,单跨距传输系统链路长度提高约70 km。
关键词:高速率通信;等效入纤光功率;传输距离容限;远端铒纤放大
中图分类号:TN929.11 文献标志码:A 文章编号:1002-5561(2020)01-0027-04
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2020.01.007
0 引言
近年来,随着更加复杂的编码方式的出现和波特率的提升,单载传输波速率也在不断地刷新纪录,从100 Gb/s到200 Gb/s、400 Gb/s甚至600 Gb/s。此外,随着5G高速率时代的到来,长途通信网络特别是海底通信及特高压电力通信网络,对单跨传输系统提出了更高的要求:在高速率、大容量的业务下实现同样,甚至更远跨距的传输[1]。虽然,近年来国内外研究人员对高速率超长距离通信也有研究,但其中绝大多数都是对电层算法以及传输系统中光功率放大器(喇曼 放大、遥泵放大等)的研究,或是对传输系统进行优 化[2,3],而对高速率传输系统做深入分析特别是入纤光功率的研究报道较少。
由于高速率传输使用了更高阶的调制方式,这使得系统对非线性的容忍度非常低,导致系统的入纤光功率不能太大。在系统末端光信噪比(OSNR)代价小于0.5 dB的情况下,10 Gb/s速率最佳入纤功率可 支持17 dBm,但200 Gb/s速率的最佳入纤功率为8 dBm,400 Gb/s速率的最佳入纤功率只有6 dBm,入纤光功率的限制最终导致传输距离的受限。本文从高速率长距传输入纤光功率受限的问题出发,分析影响入纤光功率的主要因素,针对400 Gb/s速率传输系统入纤光功率受限问题,提出一种基于远端铒纤放大(REOA)技术的系统解决方案。
3 结束语
本文对影响400 Gb/s速率传输距离容限的入纤光功率进行了详细的分析与仿真,并设计出了一种基于远端铒纤放大器(REOA)的系统方案来提升系统的等效入纤功率,从而提升系统传输距离容限;通过推理和仿真证明REOA系统中等效入纤光功率为REOA前段光纤损耗与REOA输出光功率之和。实验表明:单载波400 Gb/s速率的REOA传输系统,其等效入纤光功率(20.27 dBm)比BA+PA系统的等效入纤光功率 (6 dBm)提高了14.27 dB,极限跨损提高了14.3 dB,这证明了利用REOA提升系统传输距离容限的正确性,这种利用REOA提升系统等效入纤从而提升传输距离容限的方案对实现高速率超长距离传输提供了重要的设计支撑。