Новий лазер закладає основу для технології Ethernet наступного покоління

Вчені з Японії розробили новий тип лазера з розподіленим зворотним зв’язком (DFB) і показали, що його можна використовувати для передачі даних на швидкості 200 Гбіт/с на рекордну відстань у 10 кілометрів. Це дослідження може допомогти розвинути мережеву технологію, яка дозволить інтернет-центрам обробки даних обробляти безпрецедентний рівень даних.

Кадзукі Нісімура, інженер-оптик бізнес-підрозділу Datacom компанії Lumentum Japan, представить нове дослідження на конференції оптичних волоконних комунікацій (OFC), яка відбудеться 5–9 березня 2023 року в Сан-Дієго, Каліфорнія, США.

«Дослідження сприяє розробці центрів обробки даних наступного покоління для 800G і 1,6T Ethernet. Зокрема, нова технологія передбачає, що модулятори електропоглинання з вбудованими лазерами з розподіленим зворотним зв’язком (EA-DFB) можуть працювати навіть на 10-кілометровій передачі за допомогою звичайного PAM4. (амплітудна модуляція імпульсу), яка визначається як проста схема прямого виявлення модуляції інтенсивності (IM/DD)», — сказав Нішимура.

Оскільки трафік зв’язку продовжує зростати, все більше уваги приділяється впровадженню технологій Ethernet наступного покоління, таких як 800G і 1,6T Ethernet, щоб допомогти центрам обробки даних відповідати зростаючим вимогам. Хоча та сама технологія PAM4, яка використовується для 2-кілометрової передачі в сьогоднішній мережі Ethernet 400G, розглядається для 800G, потрібна нова технологія для досягнення передачі даних на великі відстані для з’єднання між регіонами центрів обробки даних або кампусами.

У новій роботі дослідники розробили DFB-модулятор електропоглинання (EA) з зосередженим електродом для досягнення більшої відстані. Вони вперше використали новий лазер, щоб продемонструвати 5-кілометрову передачу 225 Гбіт/с PAM4 з використанням діапазону довжин хвиль грубого мультиплексування за довжиною хвилі (CWDM) при роботі 50°C. Вони також використовували лазер для 10-кілометрової передачі 225 Гбіт/с PAM4 на 1293,5 нм. Ця довжина хвилі демонструє меншу хроматичну дисперсію, ніж діапазон довжин хвиль, призначений для CWDM, технології, яка зазвичай використовується для одночасного надсилання кількох оптичних сигналів через оптичне волокно. Хроматична дисперсія може спричинити погіршення оптичного сигналу та є більш проблематичною для більших відстаней передачі.

Під час усіх експериментів новий лазер демонстрував низькі значення передавача та четвертинної частини дисперсії закритого ока (TDECQ), що вказує на хороші характеристики передавача. Дослідники кажуть, що їхні результати демонструють потенціал лазера EA-DFB з зосередженими електродами як джерела світла для технології Ethernet 800G, включаючи 10-кілометрові програми. Це також може бути корисним для 5-кілометрових додатків CWDM4.

«Трафік у центрах обробки даних значно зростає щороку завдяки послугам потокового відео з високою роздільною здатністю, таким як 4k і хмарним додаткам. Ці результати показують, що наші EA-DFB є перспективним оптичним джерелом світла для реалізації майбутніх додатків 800GbE», — сказав Нісімура.