億源通新品 | 一種基于空間光學(xué)集成的空分復用的多核光纖扇入扇出器件

  ICC訊 從上世紀70年代光通信技術(shù)的誕生至今，隨著(zhù)單根光纖的傳輸容量的增加，從10G/通道已經(jīng)增加到了100T/通道，并在通信技術(shù)上，分別先后誕生了電路時(shí)分復用技術(shù)（TDM）、波分復用（WDM）和光放大（EDFA）、數字相干技術(shù)等（圖1）。伴隨著(zhù)容量的提升及輸入功率的增加，由于非線(xiàn)性香農極限的影響，單模光纖的傳輸容量即將到達上限?；诖吮尘?，研究人員提出了一種空分復用技術(shù)（SDM），并產(chǎn)生了一種多核光纖，其目的在于解決單根光纖的承載容量。

圖1 光通信系統中單根光纖容量的演變

  目前市面上常見(jiàn)的多核光纖（MCF）有2芯、4芯、7芯、8芯、19芯等（圖2），應用于各種不同的場(chǎng)合，其中已經(jīng)有大量的報道，兩芯光纜已經(jīng)應用于海纜中。作為下一代數據中心傳輸技術(shù)的升級，四芯光纖的應用也越來(lái)越受到各開(kāi)發(fā)者的追捧，成為當下炙手可熱的開(kāi)發(fā)趨勢。

圖2 MCF多核光纖的類(lèi)型

  據Business research insights預測，到2028年，MCF相關(guān)光纖的使用量將達到9.8543 Billion USD的市場(chǎng)規模，其中尤以4芯及7芯需求量居多。

圖3 多核光纖MCF全球市場(chǎng)容量

  在多芯光纖(MCF)的應用中，空間多路復用器/解復用器被稱(chēng)為扇入/扇出(FIFO)器件，用于有效地將光從單個(gè)單模光纖耦合到多核光纖的每個(gè)核心，反之亦然。到目前為止，已經(jīng)報道了各種各樣的FIFO器件實(shí)現技術(shù)，但最常用的技術(shù)有: 1)熔融拉錐技術(shù)，2)3D波導技術(shù)；和3)自由空間光學(xué)技術(shù)。

  以上每種方法都有各自的優(yōu)點(diǎn)，但對于具有小芯距的高密度MCF來(lái)說(shuō)，實(shí)現低串擾(XT)仍然具有挑戰性。例如，在熔融拉錐光纖逐漸變細的方法中，FIFO器件可以通過(guò)逐漸變細單模光纖束來(lái)實(shí)現，但在變細過(guò)程中，每個(gè)芯的模場(chǎng)直徑(MFD)會(huì )增大，這可能會(huì )影響器件的性能導致相鄰纖芯之間會(huì )產(chǎn)生明顯的串擾。在3D波導方法下，直接飛秒激光刻寫(xiě)可能實(shí)現的最大折射率變化目前限制在0.007左右，并且在這種弱約束波導下很難實(shí)現低XT FIFO器件，但該方法的優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現更多芯數的耦合?；谧杂煽臻g光學(xué)的FIFO器件具有低插入損耗和XT，需要精密控制各組件的精度及成熟的光學(xué)設計技能。

圖4 MCF FIFO器件實(shí)現技術(shù)

  億源通（HYC）基于自身強大的空間光學(xué)設計能力及成熟的精密耦合能力，提出了一種緊湊和低串擾XT的四芯 FIFO組件。通過(guò)精密的空間光學(xué)設計，利用透鏡、棱鏡等光學(xué)元件調節并優(yōu)化MCF與多個(gè)單芯光纖的耦合，實(shí)現耦合效率最優(yōu)，器件結構緊湊，指標均衡。間距在43um的FIFO器件具有低平均耦合損耗（＜0.5dB），低串擾（＞45dB），回波損耗（＞55dB）。

  隨著(zhù)5G、AIGC、云計算等應用的發(fā)展，對光纖傳輸容量的需求也將日益增大，空分復用技術(shù)多芯光纖有望成為突破傳統單模光纖非線(xiàn)性香農極限的最優(yōu)選擇。而扇入扇出FIFO器件是連接多核光纖MCF和單核光纖SMF的關(guān)鍵組件?；诂F有的核心技術(shù)平臺，億源通也即將推出更多通道的MCF FIFO器件，例如7CH、8CH、甚至19CH等。

  關(guān)于億源通科技

  億源通科技(HYC Co., Ltd，品牌“HYC”) 成立于2000年，通過(guò)20多年的研發(fā)投入與經(jīng)驗沉淀，公司已是行業(yè)內具有一定影響力的無(wú)源光通信器件ODM/JDM制造商，專(zhuān)注于為客戶(hù)提供一站式光通信無(wú)源器件設計、研發(fā)、制造、銷(xiāo)售與服務(wù)?？偛课挥趶V東清遠市，在清遠總部以及海外泰國均設立了制造基地，擁有光學(xué)模擬仿真技術(shù)、高精度模具注塑設計與制造能力、冷加工能力、膠水管控等核心技術(shù)能力，可為客戶(hù)提供光連接產(chǎn)品、PLC分路器、WDM波分復用器、高速收發(fā)模塊光組件以及微光學(xué)器件五大類(lèi)產(chǎn)品。更多信息可登錄其官網(wǎng)了解：https://cn.hyc-system.com/