Поставлено новий рекорд швидкості передачі даних: 1 Пбіт/с

Група вчених з Інституту досліджень мережевих систем Національного інституту інформаційних і комунікаційних технологій (NICT) в Японії під керівництвом Георга Радемахера (NOKIA Bell Labs), Ніколя Фонтена і П’єра Силларда (Prysimian Group), вперше в світі змогли передати дані по баготомодовому оптичному волокну зі швидкістю більше 1 Пбіт/с. Для передачі даних на відстань 23 км було використано 15-модове волокно з широкою смугою пропускання зі спеціальними мультиплексорами для спектрального ущільнення сигналу.

За останнє десятиліття у всьому світі проводилися інтенсивні дослідження зі збільшення швидкості передачі даних по оптоволокну, щоб задовольнити експоненціально зростаючі вимоги до каналів зв’язку між великими дата-центрами. У порівнянні з багатожильними оптичними кабелями, одножильні багатомодові кабелі можуть підтримувати більш високу щільність сигналу і їх легше виробляти, однак для мультиплексованої передачі з просторовим розділенням і великою пропускною здатністю вимагає використання складних обчислювальних пристроїв для обробки сигналу.

У NICT був проведений експеримент по передачі даних, в якому використовувалося 125-мк оптоволокно виробництва Prysmian і багатомодові мультиплексори, розроблені Bell Labs. Широкосмуговий приймач був розроблений в NICT для роботи з декількома сотнями каналами WDM, забезпечуючи при цьому високу якість сигналу. Принцип роботи нових мультиплексорів заснований на багатоплощинному процесі перетворення світла, при якому 15 вхідних сигналів багаторазово відбиваються від фазової пластини, щоб відповідати режимам передачі для відповідного оптоволокна.

Оптоволокно з технологією градієнтного заломлення мало довжину 23 км, для його створення були використані існуючі технології для багатомодових волокон, з оптимізацією для широкосмугової роботи. При проведенні експерименту була зафіксована швидкість передачі даних понад 1 Пбіт/с, що в 2,5 рази більше, ніж попередні рекорди швидкості. Зазвичай при збільшенні кількості режимів в багатомодовій оптоволоконній системі значно зростає модальна затримка через високе навантаження при обробці сигналу, але у випадку з оптоволокном Prysmian вдалося звести її до мінімуму, що дозволило продемонструвати передачу 382 каналів з модуляцією 64-QAM.

У майбутньому дослідники хотіли б збільшити дальність передачі даних, модернізувавши приймачі та оптоволокно. Команда вчених з NICT сподівається, що експериментальна технологія з передачі даних зі швидкістю понад 1 Пбіт/с буде розвиватися далі і дійде до серійного виробництва в найближчі роки. Раніше в NICT поставили інший рекорд, досягнувши швидкості 10,66 Пбіт/с при передачі даних на відстань 13 км. Однак в цьому випадку використовувалося нестандартне волокно зі збільшеним діаметром серцевини і 38 багатомодових «ядер».