統合フォトニクスは,超広帯域のファイバー・ワイヤレス通信を可能にする.

科学分野:

• フォトニクスと電気通信工学
• インテグレーテッド光学 (Integrated Optics) とは
• ワイヤレス通信システム

背景:

• 通信システムは,光ファイバーとワイヤレスリンクの帯域幅の不一致のために,超幅帯域幅と低遅延を統合する上で課題に直面しています.
• 既存のアーキテクチャとハードウェアの制約により,光ファイバーとワイヤレスドメインの間で高速で互換性のある伝送が制限され,統一システム設計が妨げられます.
• ブロードバンドアクセスシナリオにおいて,高通量密度,混雑のないファイバー・ワイヤレスリンクの必要性は,依然として重要な課題です.

研究 の 目的:

• 共有帯域幅のファイバー・ワイヤレス通信のための超幅帯域 (UWB) 統合フォトニクススキームを提示する.
• 帯域幅の不一致とファイバーとワイヤレス転送ドメイン間の互換性の問題を克服するために.
• 前例のないデータ伝送能力を実証し,高密度,低遅延の通信ネットワークを可能にします.

主な方法:

• >250GHz帯域幅の電気光学 (EO) と光電 (OE) 変換を利用した統合フォトニクススキームの開発.
• データ処理のための複雑な双方向ゲーテッドリキュアントユニット (complex-biGRU) アルゴリズムの実装.
• 高密度アクセスのための全光学支援超ブロードバンドワイヤレススキームを使用します.

主要な成果:

• 超高単一レーンデータレートを達成:短距離ファイバーでは512Gbps,ワイヤレス通信では400Gbps.
• 同じデバイスを使用したファイバーとワイヤレスリンクのクロスアーキテクチャの適応性と互換性が実証されています.
• マルチチャネル8Kビデオを86チャンネル (138-223 GHz) でリアルタイムで送信し,高密度アクセスを実証しました.

結論:

• 提案されたUWB統合フォトニクススキームは,ファイバー通信とワイヤレス通信の帯域幅のギャップを効果的に埋める.
• このシステムは超高データレートと高密度アクセスを可能にし,将来の低遅延通信ネットワークへの道を開く.
• この統一されたアプローチは,高速で密集した通信インフラを前進させるための大きな可能性を秘めています.