'n Navorsingspan van die Netwerknavorsingsinstituut van Japan se Nasionale Instituut vir Inligting- en Kommunikasietegnologie (NICT) het 'n nuwe wêreldbandwydterekord van 1.53 Pbit/s op 'n optiese vesel met 'n standaarddeursnee behaal. Dit beteken dat die hele wêreldwye internetverkeer daarin kan pas.
'n Soortgelyke deurbraak is twee weke gelede gerapporteer: 'n bandwydte van 1.84 Pbit/s is bereik met 'n enkele laser en 'n enkele optiese skyfie, 'n waarde hoër as dié wat deur IKT's bereik word, maar die probleem is dat dit nog eksperimenteel is. Fotoniese skyfies is in die ontwerpstadium; daarom kan hierdie IKT-navorsing vroeër geïmplementeer word.
01
Multiplexing-tegnologie: bereik 'n rekordbandwydte van 1.53 Pbit/s
Die navorsers het 'n bandwydte van ongeveer 1.53 Pbit/s bereik deur die inligting oor 55 verskillende optiese frekwensies te kodeer (’n tegniek bekend as multipleksering). Dis genoeg bandwydte om al die wêreld se internetverkeer (geskat op minder as 1 Pbit/s) deur 'n enkele veseloptiese kabel te dra – 'n miljoen keer meer effektief as die Gbit-verbinding (op sy beste) wat die gemiddelde persoon het.
Die tegnologie werk deur verskillende ligfrekwensies oor die spektrum te benut. Aangesien elke "kleur" in die spektrum (sigbaar en onsigbaar) sy eie frekwensie het, anders as alle ander frekwensies, kan dit sy eie onafhanklike stroom inligting dra. Die navorsers het 'n spektrale doeltreffendheid van 332 bisse/s/Hz (bisse per sekonde per Hertz) behaal, drie keer hoër as hul vorige beste poging in 2019, wat 'n spektrale doeltreffendheid van 105 bisse/s/Hz behaal het.
02
Eksperimentele opstelling: C-band inligtingsoordrag teen 184 verskillende golflengtes
Die navorsers het suksesvol C-band inligting oor 184 verskillende golflengtes oorgedra: hierdie onafhanklike, nie-oorvleuelende frekwensies word gebruik om inligting gelyktydig binne die veseloptiese kabel oor te dra. Die lig word gemoduleer om 55 afsonderlike strome (patrone) data oor te dra voordat dit deur die veseloptiese kabel gestuur word. Sodra dit gemoduleer is (soos die meeste veseloptiese kabels wat tans ontplooi word), benodig dit 'n glaskern om al die data te dra. Soos die data (wat 184 golflengtes en 55 modusse omspan) gestuur word, dekodeer die ontvanger die verskillende golflengtes en modusse om sy data in te samel. In die eksperiment is die afstand tussen die sender en ontvanger vasgestel op 25.9 km.
① Optiese kambron: 184 draers word in 'n optiese kambron gegenereer. ② Seinmodulasie: Die draer word gemoduleer met 16 QAM-seine en gemultiplekseerde polarisasie. ③ Parallelle seingenerering: Die seine vir elke modus word verdeel, en padvertragings word toegepas om onafhanklike datastrome te simuleer. ④ Modusmultiplekser: Elke sein word omgeskakel na 'n ander ruimtelike modus en na 'n 55-modus vesel gestuur. ⑤ 55-modus vesel: Die sein propageer in 'n 25.9 kilometer lange 55-modus vesel. ⑥ Modusdemultiplekser: By die ontvanger word die sein in elke ruimtelike modus geskei en omgeskakel na die fundamentele modus. ⑦ Hoëspoed-parallelle ontvanger: Die modus-gemultiplekseerde sein word golflengte-gedemultiplekseer deur 'n filter en omgeskakel na 'n elektriese sein deur 'n parallelle koherente ontvanger. ⑧ Vanlyn seinverwerking. MIMO-verwerking om seininterferensie tydens veselvoortplanting uit te skakel.
Eksperimentele resultate toon dat hoewel die datatempo effens daal aan die lang golflengte-einde van die C-band (ongeveer 1565 nm), 'n stabiele en byna uniforme datatempo in ander golflengtegebiede verkry word, wat 'n totaal van 1.53 Pbit/s bereik na foutkorreksie.
Plasingstyd: 18 Nov 2022
