立达资本投资企业——铌奥光电研制的新型相干调制器芯片支持世界首例260G波特DP-QPSK信号百公里光纤传输

    2022年9月，立达资本投资企业铌奥光电与中山大学与贝尔实验室（法国）、III-V实验室（法国）等合作，首次实现了波特率高达260G波特的DP-QPSK信号100公里传输距离，铌奥光电研制的铌酸锂薄膜相干调制器芯片是本次试验的关键。实验结果以PDP论文（post-deadline paper）的形式在2022年度欧洲光通信大会（ECOC 2022）发布。

    2022年1月，中山大学与华为合作，在国际著名刊物《Optica》上发表了世界首例基于铌酸锂薄膜的偏振复用相干光调制器芯片（M. Xu, et al. Optica 2022, 9(1): 61-62），首次实现了高达1.96Tb/s的单载波传输速率，然而该芯片演示的符号速率仅为130Gbaud的波特率。将波特率提升至200Gbaud以上仍面临许多挑战，系统中所有光电元件需具有足够的带宽，且高波特率下的电驱动信号幅度仅为百毫伏量级，对电光调制器芯片和测试仪器都提出了严苛的要求。

    在上述工作基础上，铌奥光电、中山大学、贝尔实验室（法国）、III-V实验室（法国）等组成了联合研发团队，进一步优化设计了铌酸锂薄膜电光调制器的光学设计和微波设计，利用石英衬底实现了超低的微波损耗，并利用容性行波电极实现了微波速率与光波速率的片上同步传输，成功研制了3dB电光带宽达110 GHz、半波电压低至1 V的高性能双偏振相干光调制器。为了开展稳定传输实验，铌奥光电还完成了低损耗的光纤阵列与调制器芯片的耦合，并实现了可灵活排布射频接口的封装模块。

         联合团队利用最新型高性能任意波形发生器，实现了破纪录的260G超高波特率DP-QPSK调制，并演示了100km单模光纤传输。利用185G波特PCS-64QAM高阶调制格式，还实现了1.84 Tb/s可达信息比率（AIR）。铌酸锂薄膜调制器的大带宽、低驱动电压等优异性能，使得传输实验中无需采用非线性DSP算法和复杂算法的MLSE均衡器，以更低的DSP复杂度和功耗再一次创造了相干光传输的记录。

        铌奥光电和中山大学研制的超低驱动电压、超大电光带宽的铌酸锂薄膜双偏振相干调制器与低复杂度DSP相结合，实现了260 Gbuad的超高波特率和1.94Tb/s信息率的100千米传输，对单载波2 Tbit/s以上超高数据传输速率在短—中距互联中的应用起到有力推动作用。