来自国家信息和通信技术研究所(NICT)的研究人员与埃因霍温科技大学和拉奎拉大学合作，仅使用一根光纤就实现了每秒22.9拍比特的破纪录数据速率，这是是之前世界纪录10.66拍比特每秒的两倍多。

在这项研究中，研究人员结合了大规模空分复用(SDM)和多频段波分复用(WDM)等最新研究技术，展示了通向未来超大容量光通信网络的路径。

该实验的结果被接受为第49届欧洲光通信会议(ECOC2023)上的截止日期后论文展示，并由BenPuttnam于2023年10月5日星期四提交。

为了应对不断增长的数据流量需求，人们对使用空间和波长进行高数据速率光纤通信的复用技术进行了研究。前者使用在公共包层内包含多个光路(通道)的先进光纤，而后者通过增加传输带宽以容纳许多独立的波分复用(WDM)数据通道来增强总传输容量。

目前，NICT已结合多芯光纤(MCF)和多模光纤传输技术，实现了100多个空间通道的空分复用(SDM)，并利用S-、C传输技术，实现了总带宽20THz的多频段WDM。-和L波段。

然而，除了非常短距离的情况(1km)外，多频段WDM和SDM的组合使用仅在非耦合四核MCF中得到验证。为了将多频段WDM和SDM与大空间通道数光纤(例如38芯3模光纤的114个通道)相结合，需要兼容多频段的MIMO接收器。

NICT展示了每秒22.9拍比特的光纤数据通信的可能性，这是之前每秒10.66拍比特记录的两倍多。他们使用多频段兼容的MIMO接收器，首次成功地将多频段WDM和多核、多模SDM结合起来。

测得的每个核心的传输容量范围为每秒0.3到0.7拍比特，总传输容量为每秒22.9拍比特。所实现的数据速率包括所实现的前向纠错码的开销，演示显示通过更好的优化编码可以实现高达24.7Pb/s的数据速率。这是当前部署的光纤通信系统数据速率的1,000多倍。

最近超过1公里距离的SDM传输实验结果的空间信道数和频率带宽。图片来源：国家信息通信技术研究所(NICT)

虽然非耦合四芯MCF适合早期适应，但未来需要使用超大容量光纤进一步完善电信基础设施，数据流量需求预计将增加3个数量级(x1，000次)。该研究首次成功地将多频段WDM和SDM采用多芯多模光纤结合起来，这是实现未来超大容量光纤通信网络的关键。

NICT将继续探索大型SDM光纤上的多频段WDM，包括需要大规模多频段MIMO接收器的随机耦合MCF或多模光纤。