传输系统(圆圈数字对应于图7(示意图)中的描述)。图片来源：国家信息和通信技术研究所(NICT)世界上第一个55模传输在任何标准包层直径的光纤中以每秒1.53拍比特的创纪录数据速率进行了演示。这种新颖的55模光纤仅使用最常见的光通信(C-)波段即可实现超高光谱效率和高数据速率。该演示展示了未来大容量骨干网络的多模传输潜力

在标准包层直径的55模光纤中每秒传输1.53PB

由GeorgRademacher与诺基亚贝尔实验室、普睿司曼集团(普睿司曼、法国和荷兰)合作的国家信息和通信技术研究所(NICT，日本)的一组研究人员，以及昆士兰大学(澳大利亚)利用55模式的大模式复用技术，成功进行了世界上第一个大容量传输实验。

该实验还报告了每秒1.53拍比特的数据速率，这是迄今为止任何标准包层直径(0.125毫米)光纤的记录。在整个商用光纤传输窗口(C波段)中成功复用了55种模式，与传统光纤和以前的多模传输相比，光谱效率显着提高。通过将该技术与多波段波分复用技术相结合，可以预见传输容量的进一步扩展。

该演示是高模数多模传输技术成熟和Beyond5G及后续信息通信基础设施技术发展的重要一步。

当前结果与NICT过去结果的比较。图片来源：国家信息和通信技术研究所(NICT)

近年来，已经研究了使用具有与标准单模光纤相同包层直径但能够支持多个传播路径的先进光纤的传输系统。NICT使用标准包层直径4芯光纤和单芯15模光纤构建了传输系统，并成功地进行了两种光纤每秒1PB的传输实验。

标准包层直径多芯光纤的芯数受到芯​​间串扰的限制，但通过扩大多模光纤的纤芯，进一步增加标准直径光纤的空间通道数仍然是可能的。然而，每种模式的传播特性可能会有所不同，从而导致信号质量下降和信号处理复杂性增加。因此，增加模式数量需要精确设计的组件，例如多路复用器和光纤，以及复杂的处理技术，以在模式混合后恢复信号，并实现超过已经展示的15模式的大容量传输。

NICT使用普睿司曼的单芯55模光纤和诺基亚贝尔实验室和昆士兰大学设计制造的模式复用器/解复用器构建了传输系统。使用这些组件，该小组已在25.9公里范围内成功传输了每秒1.53比特的数据。

为了评估55模式信号，我们构建了一个高速并行接收器系统。然后可以通过110x110MIMO处理分离55个独立的信号流，以恢复传输的数据。我们可以在C波段中成功接收184个波长的偏振复用16QAM信号。与之前的15模复用传输相比，随着模式数量的增加，频谱效率提高了3倍以上(332bits/s/Hz)。

该演示表明，在如此高的光谱效率下，只需使用C波段即可传输超过1.5Pb/s的速率，因此未来可通过采用多波段波分复用来进一步扩展。

目前，Beyond5G(6G)信息通信社会正在全球范围内推进。随着网络设备数量和数据流量的不断增加，后Beyond5G时代的信息通信基础设施技术研究也势在必行。这一成就是实现这一目标的重要技术步骤。

未来，我们将通过扩展频段进一步探索传输容量，以及长距离传输和网络部署所需的基础技术。

该实验的结果在第48届欧洲光通信会议(ECOC2022)上作为截止日期后的论文发表被接受，并于2022年9月22日星期四发表。