Технології
Технології

Японці передали 319 терабітів на секунду на 3001 кілометр оптоволокном

Японські інженери побили рекорд зі швидкості передачі даних та змогли досягти передачі 319 терабітів на секунду волоконно-оптичною лінією довжиною у 3001 кілометр. Це майже вдвічі більше за попередній рекорд, причому вчені використовували наявну оптоволоконну інфраструктуру. Про свій рекорд вони повідомили на конференції International Conference on Optical Fiber Communications (OFC 2021), а детальніше про розробку розповіли на сайті Національного інституту інформаційних і комунікаційних технологій Японії.

Shutterstock

Shutterstock

Що сталося?

Японським дослідникам вперше вдалося здійснити передачу даних на відстань трьох тисяч кілометрів у S, C і L- діапазонах оптичним волокном зі стандартним зовнішнім діаметром у 0,125 міліметра. Для цього вони використовували технологію мультиплексування з поділом по довжині хвилі, комбінуючи різні технології підсилювачів, завдяки чому досягли швидкості у 319 терабітів в секунду. Досягнення є світовим рекордом для оптичних волокон зі стандартним зовнішнім діаметром. Це майже вдвічі більше минулорічного рекорду зі швидкістю 178 терабітів в секунду та у сім разів швидше, ніж попередній рекорд - 44,2 терабіта на секунду. На додаток, вчені не обійшлися зазвичай використовуваними для високошвидкісної передачі даних на великі відстані C і L-діапазонами, а додали ще одну смугу пропускання S-діапазону для передачі більшої кількості даних, яка досі не використовувалася з більш ніж одним діапазоном.

Як вчені побили рекорд?

Таких результатів вдалося досягнути з використанням чинної оптоволоконної інфраструктури, однак за допомогою кабелю з чотирьох волокон, а не зі стандартним одним сердечником. Сигнали розбиваються на кілька довжин хвиль, що передаються одночасно - мультиплексування з поділом по довжині хвилі. Гребінчатий лазер генерує 552 такі канали на різних довжинах хвиль, світло яких проходить через модуляцію, затримуючись, щоб створювати різні послідовності сигналів. Кожна з цих сигнальних послідовностей потім подається в один з чотирьох волокон кабелю. Кожні 70 кілометрів сигнал зустрічається з підсилювачами, щоб він дорогою не втрачався. Свої підсилювачі інженери розробили з рідкоземельних матеріалів - ербію і тулію, які створюють достатньо оптичних спотворень, щоб через раманівське посилення сигнал витримав подорож на 3001 кілометр.

Частина системи передачі - секція раманівського посилення, де завдяки явищу вимушеного комбінаційного розсіювання всередині волокна, енергія від джерела (лазера) передається на сигнали нижчої частоти / NICT

Частина системи передачі - секція раманівського посилення, де завдяки явищу вимушеного комбінаційного розсіювання всередині волокна, енергія від джерела (лазера) передається на сигнали нижчої частоти / NICT

Нам це чимось допоможе?

Оскільки розробка вчених є загалом стандартною, тобто не вимагає значних зусиль для її впровадження (зокрема завдяки діаметру), її можна імплементувати у вже наявну оптоволоконну інфраструктуру. Тож вчені розраховують на те, що у майбутньому їм вдасться досягти і трансокеанських відстаней та паралельно розробити широкосмугову систему передачі, яку вже можна буде використовувати по містах.