日本冲电气工业株式会社(OKI)今日宣布,利用独立行政法人信息通信研究机构(以下简称NICT)的JGNⅡ(Japan Gigabit Network Ⅱ)光实验网(Test bed), 冲电气创世界之首,成功实现了将每秒160千兆位数据的光信号传输380km后复原的光信号再生中继传输。这一成果的获得,不仅能在日本全国(约3000km),甚至可至地球反面(约20000km)实现每秒160千兆位数据传输。而且,冲电气将本研究作为NICT的委托研究项目“λ实用技术的研究开发”的一个环节积极投身研究工作。
一般来说,光传输要求50km~100km间隔设置光放大器,进行光信号强度的再生中继传输。由于光信号在传输过程中受波形失真、信号抖动的影响,传输速度越快能传输的距离越短。因此,在达到传输极限之前,先将光信号转换成电信号进行再生信号处理后,再将之转换回光信号,继续传输。但是,电信号再生处理速度也有极限,迄今为止,综合处理的极限速度只能达到每秒40千兆位。今后,为了实现每秒100千兆位以上的传输速度,迫切需要不进行光/电转换,直接高效再生光信号的技术的出现。

图1:全光3R再生试验
冲电气此次开发的光3R再生中继装置,使用了在以往的光放大中继功能(Re-amplification)上,加入了除去光信号波形失真的整形功能(Re-shaping)和抑制信号抖动的再定时功能(Re-timing)的特殊光中继技术,理论上能实现超过每秒200千兆位的信号处理速度。

图2:光3R再生实验结果
而且,除了3R再生中继装置之外,还同时开发了能自动补偿被称为偏振模色散的光纤专有传输路特性变化的偏振模色散补偿装置。在传输路光纤核心的椭圆化引起波形失真增加的现象下,偏振模色散受每天的气温变化等传输环境的影响而时时刻刻在变化。而且,因为传输速度越快,受到的影响越大,对于每秒40千兆位以上的传输系统,偏振模色散补偿不可缺少。冲电气此次开发的偏振模色散补偿装置应用了充分发挥光3R中继装置性能的特殊设计。

图3:JGNⅡ光实验网、光纤的敷设场所
导入了上述装置的光信号再生中继实验验证了原理上传输距离几乎不受限制的理论。迄今为止的研究成果表明,只有在每秒40千兆位、每秒80千兆位的传输速度下实现了光3R中继传输。在现场以每秒160千兆位的传输速度,实现光信号品质再生在世界上还是首创。而且,此次在光实验网上,通过不断改变线路折回次数,对中继距离进行评估和测定,传输距离最长达到了380km。这样一来,东京―─大阪间相当于只需一次光3R再生中继,就能高品质传输每秒160千兆位数据的中继距离。
每秒160千兆位数据传输(相当于每秒传输4场电影、8小时的数据)是2010年以后有望实用化的新世纪超高速光通信技术。今后,冲电气将认真探讨此次现场实验新获得的知识和见解,积极开发更接近实用水平的每秒传输160千兆位数据的光3R再生中继装置。

图4:现场实验用光实验网构成图
另外,此次获得的研究成果已于3月18日开始,在北九州市召开的(论文发表日为20日)电子信息通信学会综合大会上进行了论文发表。