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让长途大容量400G光网络成为现实 |《自然综述:电气工程》 论文

更新时间 2026-05-30来源 NaturePortfolio正文 1277字阅读约 4分钟2 张图片

近期来自中国移动研究院的研究团队在《自然综述:电气工程》 发表了综述论文“让长途大容量400G光网络成为现实”(Making long-haul large-capacity 400G optical network a reality),欢迎阅读文章了解详情。 

论文导读

在传输距离超过1,500 km的长途光网络中,相干400G技术能够提升容量并降低每比特功耗。光器件、芯片和光层基础设施的进步将支持约0.08 nJ b−1的每光模块能效和超过1,500 km的传输距离,从而使光纤网络成为日常通信的骨干。 

在这篇综述中,来自中国移动研究院的研究团队系统梳理了长途大容量400G光传输所必需的关键技术。首先,团队确定正交相移键控格式适合用于构建此类光网络。相应地,光器件、芯片以及光层基础设施需要支持130 GBd的符号率和12 THz的光带宽。随后,他们总结了利用相干400G信号进行长途大容量光传输的实验验证。最后,他们概述了尚待解决的挑战(如统一C+L波段光器件),并为未来的研究人员提供了指导,以推动超越400G的高带宽、长距离通信走进电信网络。

要点
  • 采用正交相移键控格式并搭配130 GBd的超高符号率和12 THz的带宽,是建设400G骨干光网络最合适的路径,因为它能够支撑80波多路复用传输超过1,500 km。
  • 硅光、磷化铟和薄膜铌酸锂是构建400G正交相移键控相干收发器的三种主要方案,其中薄膜铌酸锂可实现更高的符号率(超过200 GBd)和不止于C + L波段的更宽光带宽。
  • 传统的G.652.D光纤仍可支撑大容量相干400G传输超过1,500 km,而G.654.E光纤可进一步将传输距离延长约30%。
  • 信道间受激拉曼散射会产生显著的功率转移,其与6 THz L波段光放大器(噪声系数高)之间的相互作用,可使12 THz宽带系统的整体性能趋于均衡。
  • 展望未来,反谐振空芯光纤是一种很有前景的导光介质,因为其具有超低的损耗(<0.1 dB km−1)和非线性系数(<2.2 × 10−23 m2 W−1,比实芯光纤低三个数量级)。
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论文表2:长途大容量400G光传输概览

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通讯作者:Xiaodong Duan、Dechao Zhang(中国移动研究院) 

第一作者:Han Li、Dong Wang、Mingqing Zuo(中国移动研究院) 

DOI:10.1038/s44287-026-00278-7 

发表日期:2026年4月1日 

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《自然综述:电气工程》

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