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Junhao Han1,2, Guofeng Yan1,3,4, Kang Li1,3,4

  • 1Wuhan National Laboratory for Optoelectronics and School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, Hubei, China.

Nature communications
|December 29, 2025
PubMed
Resumen

Los investigadores desarrollaron un sistema óptico compacto que utiliza un micro-peine de pulsos oscuros para lograr una transmisión de 1 Tbps/λ/núcleo. Esta tecnología permite una transferencia de datos eficiente y de alta capacidad para la computación de borde y los centros de datos.

Palabras clave:
micro-peine de pulsos oscurostransmisión ópticacomputación de bordecentros de datosfotónica integradacomunicaciones ópticas

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Área de la Ciencia:

  • Comunicaciones Ópticas
  • Fotónica Integrada
  • Redes de Centros de Datos

Sus antecedentes:

  • El crecimiento exponencial de la capacidad de datos exige soluciones avanzadas en el borde de la red.
  • Las infraestructuras con restricciones de espacio requieren sistemas compactos de entrada/salida (E/S).
  • Las limitaciones en las relaciones ópticas de portadora a ruido (OCNR) dificultan la transmisión de alta capacidad.

Objetivo del estudio:

  • Desarrollar un sistema de transmisión óptica compacto y de alta capacidad para la computación de borde.
  • Superar las limitaciones de OCNR para la agregación eficiente del tráfico de datos.
  • Explorar arquitecturas multidimensionales para tasas de datos escalables.

Principales métodos:

  • Se utilizó un micro-peine de pulsos oscuros integrado y auto-inyectado para la transmisión de 1 Tbps/λ/núcleo.
  • Se caracterizó la relación entre OCNR, ancho de línea y tasa de transmisión.
  • Se implementó una arquitectura de transmisión multidimensional para la agregación de múltiples nodos.
  • Se integraron modeladores de ondas y amplificadores ópticos de semiconductores para un generador de portadoras paralelo a nivel de chip.

Principales resultados:

  • Se logró una transmisión de 1 Tbps/λ/núcleo utilizando el micro-peine de pulsos oscuros.
  • Se demostró una tasa de transmisión de 200 Tbps con 16 líneas de peine a 70 Gbaud a través de una arquitectura multidimensional.
  • Se desarrolló un generador de portadoras paralelo a nivel de chip, reduciendo el tamaño del sistema 100 veces y entregando 5 Tbps.

Conclusiones:

  • La tecnología de micro-peine de pulsos oscuros ofrece un camino hacia la transmisión óptica compacta y de alta capacidad.
  • El sistema desarrollado muestra un potencial significativo para centros de datos y computación distribuida de alto rendimiento.
  • Este enfoque aborda la necesidad de soluciones de transmisión de datos eficientes y que conserven recursos.