Команда дослідників з Національного інституту інформаційно-комунікаційних технологій (NICT) і компанії Sumitomo Electric Industries (SEI) спільно зі співробітниками Технологічного університету Ейндховена, Університету Л’Аквіли та Університету Маккуорі розробила 19-жильне оптичне волокно з рекордно високою пропускною здатністю. Потенційно воно може збільшити місткості підводних та інших мереж великої пропускної здатності, прокладених на великі відстані.
19-жильне волокно зі стандартним діаметром оболонки (0,125 мм) має найбільшу кількість жил серед багатожильних волокон зі стандартним діаметром оболонки. Створення такого волокна стало можливим завдяки оптимізації структури жил та їхнього розташування, що дозволило розміщувати в стандартному діаметрі оболонки таку кількість жил при одночасному встановленні довільних з’єднань між жилами (шляхів оптичного сигналу) і зменшенні відмінностей в характеристиках розповсюдження. Волокно продемонструвало можливість передачі великих обсягів інформації зі швидкістю передачі даних 1.7 Пбіт/сек на відстань 63.5 км.
Команда використала модель багатожильного волокна з довільними з’єднаннями задля досягнення високої щільності жил, а також можливості цифрової обробки сигналу (DSP) з декількома входами й виходами (MIMO) для усунення міжжильних завад.
Підписуйтесь на Mediasat в Telegram: тут найцікавіші новини зі світу технологій
Компанія SEI розробила та виготовила 19-жильне волокно із довільними з’єднаннями зі стандартним діаметром оболонки, а NICT створила оптичну систему передачі для одночасного приймання сигналів з 19-тьох жил із високою швидкістю символів. Для проведення експерименту було залучено широко використовувані діапазони довжин хвиль (C і L) і поляризаційні мультиплексовані сигнали 64QAM.
Університет Маккуорі надав дослідникам тривимірний мультиплексор і демультиплексор із вбудованим лазером, який можна використовувати як інтерфейс зі звичайними одномодовими оптичними волокнами. Скляний чіп, надрукований на лазерному 3D-принтері, забезпечує доступ із низькими втратами до 19 потоків світла, що передаються через волокно, та гарантує сумісність з наявним передавальним обладнанням.
Доктор Саймон Ґросс з інженерної школи Університету Маккуорі пояснює: «Ми могли б збільшити пропускну здатність, використовуючи товстіші волокна. Але такі волокна були б менш гнучкими, більш крихкими, менш придатними для використання у кабелях, прокладених на далекі відстані, і вимагали б масштабної реконструкції оптоволоконної інфраструктури. Ми також могли б просто додати більше волокон. Але кожне волокно збільшує накладні витрати на обладнання та кошторис, і нам знадобилося б набагато більше волокон. Тут, в Університеті Маккуорі, ми створили компактний скляний чіп із хвилевідною схемою, вигравіюваною у ньому лазерним 3D-принтерром. Він дає можливість подавати сигнали в 19 окремих жили волокна одночасно з рівномірними низькими втратами. Іншим методам та розробкам властиві більші втрати даних та обмеження кількості жил. Мені було цікаво працювати з провідними фахівцями в галузі оптичних волокон з Японії. Я сподіваюся, що ми зможемо побачити практичне застосування цієї технології в підводних кабелях вже протягом найближчих п’яти-десяти років».
Дослідники відзначили, що досягнуті результати швидкості та відстані доводять можливість значного зниження енергоспоживання MIMO DSP у міжнародних системах порівняно з багатомодовою передачею по оптоволокну. Очікується, що розробка цієї волоконної технології сприятиме розвитку майбутніх оптичних мереж зв’язку на великій відстані та великої місткості.
В минулому дослідниками з NICT також було встановлено світовий рекорд швидкості інтернету на рівні 319 Тбіт/сек.
