光传输新突破：中国信科集团实现Pbit/s级三超光传输
来源：广州日报 日期:2019-02-14
图为中国信科自主研发的商用硅光集成芯片，面积不到30平方毫米，比指甲盖还小，却集成了近60个有源和无源光元件。
3万多部电影 未来可“秒传”
近日，中国信息通信科技集团传出喜讯：我国光通信技术再次取得突破性进展，首次实现了1.06Pbit/s超大容量波分复用及空分复用的光传输系统实验。
相比目前商用单模光纤传输系统，该传输容量达到其最大容量的10倍，可以1秒内传输约130TB(1TB=1024GB)硬盘所存储的数据，相当于可实现“秒传”32500部4GB电影，或300亿人同时双向通话。
文、图/广州日报全媒体记者程依伦 通讯员李胜瑭
核心光芯片和光纤均为自主研制
据介绍，此次试验中，采用的均是国内在光传输系统技术、光器件和光芯片技术、光纤光缆技术上最领先的研究成果，核心光芯片和光纤则均为自主研制，具有完全自主知识产权。
其中，硅光相干收发芯片是由国家信息光电子创新中心、光纤通信技术和网络国家重点实验室、光迅科技和烽火通信联合研制。去年八月，由中国信科研发的我国首款商用100G硅光收发芯片研制投产，此次1.06Pbit/s实验正是使用的该硅光收发芯片。
该芯片面积不到30平方毫米，集成了包括光发送、调制、接收等近60个有源和无源光元件，是目前国内集成度最高的商用硅光集成芯片之一。而此前国内的商用光模块，大多采用分离器件的方式，即发送、调制、接收处于单独的芯片器件之上。
据称，该芯片封装后，其硅光器件产品的面积仅为312平方毫米，为传统器件的三分之一，且支持100~200Gb/s高速光信号传输，具备超小型、高稳定、低成本、通用化等优点，可广泛应用于传输网和数据中心光传输设备。
至于商用化等问题，据相关人士介绍，目前也已得到解决。“硅材料来源丰富，成本低，且耐高温能力非常好。”国家信息光电子创新中心专家委员会主任余少华院士介绍。
国内光纤通信系统容量首次跨越到Pbit量级
此次实验所使用的传输介质是一种单模19芯的特种光纤，同样为我国自主研制，具有完全自主知识产权。
目前业界已知最大多芯光纤传输容量可达到2.15Pbit/s。这次通过工艺及技术突破，解决了单模19芯光纤的通道间串扰难题，相邻纤芯的隔离度优于-40dB，把“车道”与“车道”之间的干扰和影响降到了最低。这也是光纤通信系统容量在国内首次从Tbit量级跨越到Pbit量级。该系统设备在C+L波段内产生了375个光载波，基于硅光相干收发芯片实现了25GHz通道内的178.18Gbit/s信号光收发，在单模19芯光纤内完成了光传输验证，谱效率达到了113bit/s/Hz，传输总容量达到1.06Pbit/s。
“相当于19条并行高速公路，能够提供约10倍于普通单芯光纤的传输能力，而在C+L波段的375个光载波则是让每条高速都拥有了375个并行车道。”李胜瑭介绍。
经第三方检测验证，“1.06Pbit/s超大容量波分复用及空分复用的光传输系统”为国内首次实现运用，达到了国际先进水平。其1秒内可传输约130TB硬盘所存储的数据，相当于可实现“秒传”32500部4GB电影，或300亿人同时双向通话。这标志着我国在“超大容量、超长距离、超高速率”光通信系统研究领域再次迈上新台阶。
光通信作为主干通信网，不论是互联网、移动通信、移动宽带等的信息，均需通过基站收集后给光通信系统进行远距离传输，随着未来数据通信的爆炸式增长，现有基础网络压力将越来越大。这次Pbit/s级三超光传输无疑将为缓解数据传输压力，促进光通信发展做足准备。
名词解释
计算机的存储单位：
bit(位)：存放一位二进制数，即0或1，最小的存储单位。
byte(字节)：8个二进制位为一个字节(B)，最常用的单位。
1B(byte/字节)=8bit
bit/s：衡量数据传输速率/通讯速率的单位，即每秒可传输多少个二进制位。
计算机存储单位一般有B/KB/MB/GB/TB/PB等，其换算关系是：
1KB(千字节)=1024B，其中1024=210(2的10次方);
1MB(兆字节，简称“兆”)=1024KB;
1GB(吉字节，又称“千兆”)=1024MB;
1TB(万亿字节/太字节)=1024GB;
1PB(千万亿字节/拍字节)=1024TB。
