曹麗娟

1976年，我國(guó)第一根光纖誕生，當(dāng)時(shí)的光通信研究還是“非主流”。

33年過(guò)去，如今，寬帶光網(wǎng)絡(luò)已成為全球信息互通的管道，成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)、國(guó)家工業(yè)化與信息化融合的重要紐帶。

時(shí)代仍在進(jìn)步。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)支撐的大數(shù)據(jù)存貯、云計(jì)算等層出不窮的新型業(yè)務(wù)蜂擁而至，互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)對(duì)信息獲取速率的需求不斷提高，我國(guó)的超高速長(zhǎng)距離光傳輸技術(shù)研究迫在眉睫，如何不斷提升光纖傳輸系統(tǒng)的容量成為新的挑戰(zhàn)。

目前，100Gbit/s的波分復(fù)用光纖通信系統(tǒng)已開(kāi)始商用部署，400Gbit/s也已在實(shí)驗(yàn)室條件下實(shí)現(xiàn)，而市場(chǎng)對(duì)更高速光傳輸系統(tǒng)設(shè)備的需求愈發(fā)強(qiáng)烈。未來(lái)研究必將向著1Tbps乃至更高速率發(fā)展。“超高速超長(zhǎng)距離T比特光傳輸系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與工程實(shí)現(xiàn)”項(xiàng)目，就是在這樣的背景下開(kāi)展。

該項(xiàng)目針對(duì)國(guó)內(nèi)高速光通信迅速發(fā)展的迫切需求，突破了高階調(diào)制與信道編碼的聯(lián)合設(shè)計(jì)、超低信噪比的光信號(hào)放大、變采樣點(diǎn)的光數(shù)字均衡等關(guān)鍵技術(shù)，解決了抑制超長(zhǎng)距離大容量光傳輸中的色散與非線(xiàn)性聯(lián)合作用、大跨段損傷等關(guān)鍵難題。

研究過(guò)程中，項(xiàng)目組提出了一種基于多概率分布的光子矢量整形方法，將等概率星座點(diǎn)劃分為不同信息編碼的多類(lèi)型、多概率分布和不同歐式距離下的相關(guān)編碼，通過(guò)數(shù)據(jù)流的多概率分布以及光信號(hào)的矢量整形，使其更符合光纖非線(xiàn)性傳輸信道，保證了極限糾錯(cuò)誤碼率，解決了千公里鏈路的大跨段損傷的難題。

他們突破了多級(jí)并行信息同步、復(fù)合時(shí)鐘鎖定、多采樣點(diǎn)光信號(hào)變速均衡等關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)出的國(guó)際首款60Gbaud的ODSP芯片達(dá)到了單載波速率100G、200G、400G靈活配置能力。

他們提出“16QAM+偏振復(fù)用+多波并行”的技術(shù)方法和實(shí)時(shí)在線(xiàn)處理的單通道T比特光傳輸系統(tǒng)方案，突破2T量級(jí)OTN交叉互聯(lián)單板實(shí)現(xiàn)、5個(gè)子載波的動(dòng)態(tài)聚合與多板卡高速背部互聯(lián)等關(guān)鍵技術(shù)，最終完成了單通道T比特光傳輸系統(tǒng)設(shè)備研制，搭建了T比特千公里鏡像傳輸系統(tǒng)。

在此基礎(chǔ)上，項(xiàng)目組建成了“武漢-上?！盩比特示范工程，實(shí)現(xiàn)了單載波l.36Tb/s實(shí)時(shí)在線(xiàn)傳輸，總譜效率達(dá)到5.44bit/s/Hz。

以這一工程為藍(lán)本與示范，相關(guān)成果得到了國(guó)內(nèi)外部分主流運(yùn)營(yíng)商的認(rèn)可，又相繼應(yīng)用在“青島至濟(jì)南的單波長(zhǎng)200G聯(lián)通骨干網(wǎng)絡(luò)”“西班牙骨干網(wǎng)200G升級(jí)（與西班牙運(yùn)營(yíng)商orange合作實(shí)現(xiàn)）”“國(guó)家有線(xiàn)電視網(wǎng)建設(shè)與改造”“新型特種光纖測(cè)試系統(tǒng)”等工程項(xiàng)目中。到目前為止，相關(guān)成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用，已實(shí)現(xiàn)直接經(jīng)濟(jì)效益12.93億元，社會(huì)效益同樣顯著。

這一項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)，表明我國(guó)未來(lái)光纖骨干網(wǎng)建設(shè)有能力平滑升級(jí)到1T平臺(tái)。而相關(guān)成果的成功應(yīng)用，也促進(jìn)了國(guó)內(nèi)光纖通信行業(yè)的發(fā)展，提高了我國(guó)在光通信領(lǐng)域的國(guó)際影響力，為“寬帶中國(guó)”、“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”等國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施提供了重要的技術(shù)支撐與保障。

光載萬(wàn)物，通聯(lián)你我。在無(wú)數(shù)科研人的共同努力下，我國(guó)的光通信研究與行業(yè)正一步步走向遠(yuǎn)方，走向更高速、更長(zhǎng)距離、更大容量。

責(zé)編/高妍