南方海洋实验室联合团队七芯海底光缆铺设现场 受访者供图 |
羊城晚报讯 记者李旭、通讯员吴思铭报道：近日，南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）牵头联合研究团队突破海底多芯光纤通信关键技术，完成了C+L波段包层泵浦多芯光纤放大器的海底空分复用现场传输实验，创下海底单根光纤传输140公里、410.5太比特/秒的传输容量纪录，相当于一秒内下载了4000部4K电影。
海底光纤光缆扩容近年需求强烈
海底光缆作为承载全球信息流动的“大动脉”，一直是大国博弈的关键领域。由于建设难度和成本极高，海底光缆的使用周期普遍超过25年，但在『互联网』时代，全球数据传输量每两年就会翻一番，这就要求海底光缆在铺设时必须具备远超当前极限的传输容量，以满足整个生命周期内信息传输量的快速增长需求。近年来，标准单模光纤通信的传输容量已逐渐逼近物理极限，但现有的光纤通信技术却难以大幅提高标准单模光纤的传输容量，这与海底光缆不断增长的传输容量需求之间产生了巨大的矛盾。
近年来，空分复用技术被全球产业界和学术界认为是进一步提升单纤通信容量的关键路径。空分复用通过在单根光纤中利用多个独立的空间信道同时传输信号，可极大地增加单根光纤的传输容量。在多芯光纤通信系统中，单根光纤中的多个纤芯就如同多条并行的信息高速公路，每一个纤芯都可以独立传输数据，从而显著提高整体的传输能力。目前，为了规范和引领空分复用通信技术的发展，国际电信联盟（ITU）已启动了空分复用相关标准的制定，有望推动光纤通信产业进入一个新的发展阶段。
我国首条七芯海底光缆成功铺设
面对产业需求和国际竞争，南方海洋实验室牵头成立与产学研用紧密结合的联合攻关团队。团队联合了长飞光纤光缆股份有限公司、烽火通信科技股份有限公司、烽火海洋网络设备有限公司等海底光缆研发制造领域龙头企业，中国移动通信集团广东有限公司等海底光缆建设运营龙头企业，杭州硫通光子科技有限公司等专注于空分复用通信系统的专精尖企业，以及来自中山大学、暨南大学等知名高校的光通信研究团队。
经过多年的艰苦研究和反复试验，联合团队逐个解决了多芯光纤制备工艺、多芯光纤放大器、多芯模式复用器/解复用器、低功耗极简MIMO等关键核心技术，完成了海底大容量多芯光纤通信系统验证。此外，联合团队基于全自研技术，成功铺设了我国第一条七芯海底光缆，其中海底部分长度超过25公里、岸上部分长度10公里。研究团队通过连接海缆中4根七芯光纤，构成140公里的传输链路，并利用自研覆盖C+L通信波段的多芯光纤放大器进行中继放大，创造了海缆系统单根多芯光纤传输410.5太比特/秒的传输容量纪录。
中国团队传输容量纪录引全球瞩目
7月，在日本举行的全球顶级光通信会议OECC/PSC上，南方海洋实验室海洋信息感知与融合创新团队以会议PDP论文向全球发布了在七芯海底光缆领域取得的技术突破和创造的海底单纤410.5太比特/秒传输容量纪录。
据悉，PDP论文旨在发布光通信与光电子领域的最新技术进展和纪录性成果，代表着业内当前领先技术水平，在光通信领域具有高度权威性。本届会议PDP论文仅8篇，国内单位共2篇文章入选。
未来，南方海洋实验室及产学研联合团队将继续加大研发投入，进一步提升多芯海底光缆领域技术能力，持续优化多芯光纤的性能与可靠性，以满足未来全球数据传输量爆炸式增长需求；同时，积极参与国际标准制定，为全球光纤通信产业发展贡献中国智慧与中国方案。
