El Instituto Nacional de Tecnología de la Información y las Comunicaciones (NICT) ha investigado la tecnología de multiplexación por división de longitud de onda (WDM) multibanda que utiliza las ventanas espectrales adicionales para la transmisión de fibra óptica. En su investigación han conseguido una velocidad de transmisión de 301Tb/s en una fibra óptica estándar.
La adopción de nuevas ventanas de transmisión ofrece un beneficio potencialmente significativo en el corto plazo como método para extender la vida útil de las fibras ópticas ya implementadas, proporcionando una capacidad de transmisión adicional sin el gran gasto de capital asociado con el despliegue de nuevas fibras.
Sin embargo, alejarse de la ventana de baja pérdida de las fibras monomodo estándar (SMF) requiere nuevos dispositivos y esquemas de amplificación más allá del amplificador de fibra dopada con erbio (DFA) estándar, un elemento básico de los sistemas de banda C o C/L.
En investigaciones anteriores de NICT, se demostraron que la combinación de DFA con un amplificador Raman distribuido permitieron una transmisión de 244,3 Tb/s, que cubre 19,8 THz en 54 km de SMF, y más de 1 Pb/s cuando se utiliza una señal de ancho de banda de 20 THz en una fibra de cuatro núcleos con un diámetro de revestimiento estándar.
En esta demostración, NICT amplía aún más la transmisión multiplexada por división de longitud de onda densa (DWDM) para incluir la banda E y permitir más de 1.000 canales de transmisión paralelos con un ancho de banda óptico de 27,8 THz (212,3 nm).
Sistema de transmisión de banda E a L
Junto con sus socios colaboradores, NICT construyó un sistema de transmisión de banda E a L capaz de transmitir DWDM en una fibra óptica estándar disponible comercialmente, respaldado por el desarrollo de nuevos amplificadores de fibra dopada con bismuto (BDFA) y amplificadores de procesadores ópticos (OP) de banda E multipuerto para ecualización de ganancia. El BDFA se utilizó junto con amplificadores de fibra dopada con tulio y erbio (T/E-DFA) junto con amplificador Raman distribuido. Además del BDFA, el experimento requirió el uso de un prototipo de ecualizador de ganancia de banda E para dar forma al espectro de transmisión de banda E.
Una señal DWDM de banda ancha, que comprende hasta 1.097 canales que cubren 212,3 nm (27,8 THz) desde 1.410,8 nm a 1.623,1 nm en las bandas E, S, C y L, se transmitió hasta 150 km. Se lograron altas velocidades de datos mediante el uso de QAM de polarización dual (DP-) utilizado hasta 256 símbolos por constelación.
La velocidad de datos después de una transmisión de 50 km con decodificación LDPC implementada fue de 301 Tb/s, lo que excede la velocidad de datos más alta anterior de fibra monomodo (SMF) en más de un 23% y el ancho de banda de transmisión casi continua de 27,8 THz también aumentó en un 41%. La velocidad de datos estimada de información mutua generalizada (GMI) de 321 Tb/s se compara con logros pasados en experimentos de transmisión de banda ancha.
Se espera que la velocidad de datos de los sistemas de transmisión óptica necesarios para habilitar los servicios de información Beyond 5G aumente enormemente. Las nuevas regiones de longitud de onda permiten que las redes de fibra óptica implementadas realicen transmisiones de datos a mayor velocidad y extiendan la vida útil de los sistemas de red existentes. También se espera que las nuevas bandas puedan abordar la creciente demanda de servicios de comunicaciones de próxima generación combinándolas con nuevos tipos de fibras ópticas.