OFC 2020: Optische Kommunikation im nächsten Jahrzehnt

Abstract: Das OFC veranstaltete eine besondere Veranstaltung mit dem Namen Vision 2030. Nach den Worten von Dr. Wei Kunshan, dem Vorsitzenden des Projekts der Konferenz, ist jetzt das Jahr 2020, das seit einem halben Jahrhundert ein wichtiger Knotenpunkt in der Entwicklung der optischen Kommunikation ist. Es ist notwendig, die optische Kommunikationsindustrie im nächsten Jahrzehnt an diesem Knotenpunkt zu erwarten.

Der Gewinner des IEEE Photon Award 2020, APV Chris Doerr von Acacias Integrated Photonics Business, hielt eine ausgezeichnete Rede zum Thema „Siliziumoptik und Kohärenz“. Er wies darauf hin, dass die Kombination von Siliziumoptik und Kohärenztechnologie der Schlüssel zum Erfolg von Acacia sei, da Kohärenz keinen integrierten Laser erfordert und die von optischen Geräten geforderte hohe Leistung und hohe Ausbeute liefern könne. In den letzten Jahren sind die Kosten, die Größe und der Stromverbrauch kohärenter Module stetig gesunken. Da die Arbeitsrate weiter ansteigt, werden immer mehr Anwendungen kohärenter Technologie angewendet (Module über 400 G 2 km werden weltweit kohärent sein). Für die optoelektronische Integration entwickelt Acacia das neueste 3D-Paket von MCM in den Vorjahren, das 2.5D-Paket vor 2 Jahren, und das nächste Ziel sind 140 G Baud in Bezug auf die Symbolrate der Kohärenz. Der Schlüssel zum Erfolg der optischen Siliziumtechnologie im nächsten Jahrzehnt besteht darin, neue Anwendungen über die Kommunikation hinaus zu finden.

Zu seinen wichtigsten Schlussfolgerungen gehören:

1. Die einzige Möglichkeit, die Kosten pro Bit optischer Geräte kontinuierlich zu senken, ist die Integration:

2. Hohl Faser löst das Problem der Erhöhung des Frequenzspektrums der optischen Faser;

3. Die optische Siliziumtechnologie kann über eine große Bandbreite von 370 nm angewendet werden;

4. Kommunikationsdienste können die Entwicklung von Siliziumoptiken nicht unterstützen, einschließlich Laserradar, OCT, Phased-Array-Antenne usw. werden eine wichtige Anwendungsrichtung der Siliziumoptik werden.

Wie stellen wir uns die Zukunft der Glasfaserkommunikation vor? In den letzten 50 Jahren haben wir gesehen, dass Single User immer mehr Bandbreite verbrauchen, die Kommunikation von Mensch zu Mensch und Mensch zu Maschine hat sich sehr stark entwickelt. Der nächste Wendepunkt wird die Machine-to-Machine-Kommunikation sein, erst die Vernetzung des Rechenzentrums und dann das Internet der Dinge. Das ist zukünftiger Bedarf. Im Gegensatz zu früher sind die wertvollsten Unternehmen in Amerika heute fast alle Datenunternehmen. Was also bedeuten Daten? Ohne Glasfaserkommunikation gäbe es keine gesellschaftliche Entwicklung. Man kann sagen, dass die Entwicklung des Internets Angst neu definiert, Grenzen neu definiert, Währungen neu definiert und Regierungs- und Finanzregeln neu definiert hat. Keine Technologie hat also die menschliche Gesellschaft, Politik und Wirtschaft stärker beeinflusst als die Glasfaserkommunikation.

Der beeindruckendste Teil der Rede von Alexei Pilipetskli von SUB COM, einem Seekabeldienstanbieter, als er erwähnte, dass Googles zweites unabhängiges Unterseekabel Dunant das weltweit erste kommerzielle Unterseekabel auf Basis der SDM-Technologie wurde. Das Seekabel verbindet Amerika und Frankreich mit einer Gesamtlänge von 6,400 Kilometern und einer Übertragungskapazität von 250 Tbit/s auf Basis von 12 Glasfaserpaaren. Dies ist zweifellos ein wichtiges Zeichen für diejenigen, die über die Aussichten von SDM-Anwendungen verwirrt sind. In seiner Rede wies Pilipetskli auch darauf hin, dass die Herausforderung der Kosten pro Bit eines Seewegsystems noch aussteht, aus ihrer Sicht können Seekabelsysteme mit mehr als 32 Fasern die Grenzkostensenkung nicht mehr erreichen. Mit Blick auf die Zukunft glaubt er, dass im Jahr 1 ein 2025-Pbit/s-Unterseekabelsystem installiert sein wird.

Wir freuen uns auf die nächste Generation der optischen Kommunikation. Wenn wir uns das Paralleluniversum ansehen, ist das eine Hochfrequenz- und das andere das Service-Level. Ersteres ist von QAM zu Punkt-zu-Mehrpunkt, und letzteres ist von Leitungsvermittlung und Paketvermittlung zu Punkt-zu-Mehrpunkt. Die beiden Paralleluniversen haben in der Vergangenheit die optische Kommunikation beeinflusst, wie den Burst-Modus PON, QAM und Kohärenz. Der nächste Schritt also, eine optische Kommunikation erreicht direkt Punkt-zu-Mehrpunkt, nicht mehr durch elektrische Wandlung?

 Ja, die Innovation of optische Kommunikation legte den Grundstein für Ethernet und legte den Grundstein für die heutige gesellschaftliche Transformation. Ein mensch kann niemals getrennt sein von die Wechselwirkung zwischen befähigen. Technologie kann dies nicht ändern, sondern kann nur die Erfahrung der menschlichen Interaktion verbessern.