数据中心是现代信息技术基础设施的基石。这些集中式设施旨在存储、处理和分发大量数据和应用程序，作为全球数字服务和企业的神经中枢。从确保数据可用性到支持可伸缩性、灾难恢复和维护强大的安全措施，数据中心在实现当今互联数字环境的无缝功能方面发挥着关键作用。
数据中心操作的核心是数据中心互连，这是重要的网络基础设施，负责促进数据中心内部和跨数据中心的各种组件之间的通信。数模转换器(dac)是这些互连中不可或缺的组件，其任务是将数字信号转换为模拟信号，以便通过铜电缆传输。它们在实现高速、低成本和低延迟连接方面的作用怎么强调都不为过。然而，挑战来自对高分辨率dac的需求，由于光模块成本的相关增加，这构成了一个重大的瓶颈。
面对这一挑战，研究人员提出了一种开创性的解决方案，将基于查询表的非线性预失真技术与数字分辨率增强相结合。该创新方法发表在《Advanced Photonics Nexus》上，旨在缓解高分辨率dac带来的限制，同时在数据中心互连中保持有效的数据传输和通信。
该技术已经取得了显著的实验结果，突破了数据传输速率的极限。通过使用基于查表的预失真来减轻非线性损伤，并使用数字分辨率增强来降低对DAC分辨率的需求，研究团队实现了破纪录的数据传输性能。
值得注意的是，数字信号处理技术能够使用3/3.5/4位dac在2公里的标准单模光纤中以超过124 GBd PAM-4/6和112 GBd PAM-8的速率传输信号。此外，它还使用1.5/2/3位dac在40公里的标准单模光纤上促进了124 GBd PAM-2/3/4信号的传输。这些结果代表了数据中心互连技术的重大进步，证明了支持下一代以太网链路的可行性，目标速度高达800-GbE，甚至可能达到1.6-TbE。
通讯作者彭成实验室的徐兆鹏强调了这些发现的重要性，强调他们展示了“用最低成本的数模转换器传输数据中心互连的最高数据速率”。
除了彻底改变数据中心互连之外，这些进步还有望改变6G接入网和无源光网络的各种应用。通过克服与高分辨率dac相关的挑战，这种创新方法也为更具成本效益和高效的数据传输铺平了道路。
详情请参见Q. Wu等人的黄金开放获取文章，“基于联合查找表的预失真和数字分辨率增强的低成本数据中心互连的超过200 gb /s的o波段强度调制和直接检测光学”，《光子》杂志。Nexus 3(3)， 036007 (2024)， doi 10.1117/1.APN.3.3.036007。
