日本產業技術綜合研究所實現1.25億Gbps光纖傳輸容量

日本國立研究開發法人產業技術綜合研究所（以下簡稱產綜研）的平臺光子學研究中心4日宣佈，在使用矽光子學光開關的大規模光纖網路中，可以實現1。25億Gbps的傳輸容量。

光開關是在光纖通訊中負責將輸入光纖的光連線到輸出光纖的線路交換機的裝置。比現在主流的電開關具有更高的能量效率，可靠性和量產性都很優秀。透過多段連線，可以構建高速的大規模光網路，但是連線時的串擾（混入噪聲導致的資料變質）成為限制因素，成為大規模化/省電/低延遲化的障礙。

光子開關需要的能量很少，並且不會產生任何熱量，所以它們不會面臨電氣開關那樣的極限。然而一直以來的認識是，光子開關無法容納那麼多的連線，還會受到訊號損耗的困擾（當光線透過開關時，亮度會變暗）。

產綜研AIST此次公佈的結果是，透過對光開關埠（路徑）之間發生的串擾進行統計分析並準確預測其影響，可以以很小的誤差估計串擾的影響。建立了預測良好訊號的方法論質量參考值。現在可以高精度地預測在網路設計和執行期間可以實現的埠數量（網路規模）和傳輸容量。

在驗證實驗中

使用32

×32埠的光交換網路傳輸6～9周，預測9段傳輸後的串擾的影響值。即使在應用糾錯技術之前，也獲得了低於糾錯極限（能夠透過糾錯技術實現無錯誤傳輸的位錯誤率的上限值）的結果。

文章開頭提到的1。25億Gps的傳輸容量數值，是在13萬1702埠規模的光纖通訊網路中可以實現的，據產綜研稱其規模可以應用於下一代資料中心和超級計算機。藍光光碟60萬張以上的資訊可以在1秒內傳送。

今後將繼續開發使用光開關的網路實用化以及量產化的技術，同時還將進一步擴大埠數/總容量。

同一時間，日本國立研究開發法人資訊通訊研究機構（NICT）網路系統研究所發表了世界上首次1Pbps（每秒1peta位元）的光路徑切換實驗成功。

以下一代光纖的大容量通訊為目標進行實驗，新開發了使用低損耗MEMS開關元件的新型大規模光節點，使用新一代光纖進行了四種模式的實驗符合目前光骨幹網的運營方式。

實驗的結果，以相當於8K廣播1000萬頻道份的1Pbps的大容量光路徑的開關切換，故障發生時的運用系統路徑向備用系統路徑的切換等的所有模式都獲得了成功。

NICT表示，本次實驗的成功可以在下一代光纖和大規模光節點中實現具有當前100倍以上通訊容量的彼得位元級光基幹網路，今後還將推進利用產學官聯合的光增幅器的長距離傳輸系統的研究，致力於以大容量光網路的實用化為目標，而進行研究開發。

新型光子開關，它能比以往更快、更有效地控制光線透過光纖的方向。有朝一日，這種光學“交警”將會徹底改變資訊在資料中心和高效能超級計算機中的傳輸方式。這些高效能超級計算機可應用於人工智慧和其他資料密集型應用。