當(dāng)前光纖傳輸鏈路的范圍和容量受到噪聲（源自鏈路中的光放大器）以及來(lái)自傳輸光纖中的非線性效應(yīng)信號(hào)失真等的限制。研究人員表明，使用相敏放大器（PSA）可以減少這兩種干擾的影響。

通過(guò)使用超低噪聲PSA，研究人員實(shí)現(xiàn)了4000km的光纖傳輸鏈路。這一結(jié)果幾乎是使用傳統(tǒng)光放大器所能實(shí)現(xiàn)距離的六倍。

來(lái)自查爾姆斯理工大學(xué)和塔林理工大學(xué)的研究人員使用多通道兼容以及搭載串聯(lián)PSA的調(diào)制格式獨(dú)立長(zhǎng)途傳輸鏈路進(jìn)行了演示，以最佳發(fā)射功率實(shí)現(xiàn)了5.6倍的覆蓋范圍改善。該P(yáng)SA鏈路傳輸兩個(gè)數(shù)據(jù)承載波，與相位不敏感放大的鏈路相比，占用帶寬是其兩倍，傳播總功率也是其兩倍。該鏈路既與調(diào)制格式無(wú)關(guān)，又與多通道兼容。結(jié)果表明，使用同時(shí)提供低噪聲放大和非線性緩解的串聯(lián)PSA可以提供前所未有的非線性容差和傳輸范圍的提升。

此次研究，使用具有10GBd正交相移鍵控（QPSK）數(shù)據(jù)的信號(hào)，進(jìn)行了長(zhǎng)距離PSA放大傳輸演示。然而，原則上來(lái)講，任何調(diào)制格式和符號(hào)率都可以與copier-PSA方案共同使用。研究人員發(fā)送了一個(gè)單一的信道，通過(guò)使用copier-PSA方案，就能實(shí)現(xiàn)多信道傳輸；盡管由于極化、延遲和相位對(duì)準(zhǔn)等需求而增加了每個(gè)信道的復(fù)雜性。

Peter Andrekson教授表示：“雖然在商用前仍然存在一些工程挑戰(zhàn)，但研究結(jié)果首次非常明確地證實(shí)了在光通訊中使用這些放大器的巨大好處。”與傳統(tǒng)方法相比，這些放大器可以極大地提高覆蓋范圍，并且可能提高未來(lái)光纖通信系統(tǒng)對(duì)更高傳輸容量要求的性能。

Andrekson指出：“這種放大器也可用于量子信息學(xué)和相關(guān)領(lǐng)域，以及光譜學(xué)或任何其他可能受益于超低噪聲放大的應(yīng)用。”

此次研究成果發(fā)表于《Nature CommunicaTIons》。