In ûndersyksteam fan it Network Research Institute fan it Japanske Nasjonaal Ynstitút foar Ynformaasje- en Kommunikaasjetechnology (NICT) hat in nij wrâldrekord foar bânbreedte helle fan 1,53 Pbit/s op in optyske glêstried mei in standertdiameter. Dit betsjut dat it hiele wrâldwide ynternetferkear deryn past.
In ferlykbere trochbraak waard twa wiken lyn rapportearre: in bânbreedte fan 1,84 Pbit/s waard berikt mei ien laser en ien optyske chip, in wearde dy't heger is as dy't berikt wurdt troch ICT's, mar it probleem is dat it noch eksperiminteel is. Fotonyske chips binne yn 'e ûntwerpfaze; dêrom koe dit ICT-ûndersyk earder útfierd wurde.
01
Multiplexingtechnology: berikke in rekordbânbreedte fan 1.53 Pbit/s
De ûndersikers berikten in bânbreedte fan sawat 1,53 Pbit/s troch de ynformaasje te kodearjen oer 55 ferskillende optyske frekwinsjes (in technyk dy't bekend stiet as multiplexing). Dat is genôch bânbreedte om al it ynternetferkear fan 'e wrâld (rûsd op minder as 1 Pbit/s) fia ien glêstriedkabel te dragen - in miljoen kear effektiver as de Gbit-ferbining (op syn bêst) dy't de gemiddelde persoan hat.
De technology wurket troch ferskate ljochtfrekwinsjes oer it spektrum te benutten. Om't elke "kleur" yn it spektrum (sichtber en ûnsichtber) syn eigen frekwinsje hat, kin it, yn tsjinstelling ta alle oare frekwinsjes, syn eigen ûnôfhinklike stream fan ynformaasje drage. De ûndersikers berikten in spektrale effisjinsje fan 332 bits/s/Hz (bits per sekonde per Hertz), trije kear heger as harren foarige bêste poging yn 2019, dy't in spektrale effisjinsje fan 105 bits/s/Hz berikte.
02
Eksperimintele opset: C-band ynformaasje-oerdracht by 184 ferskillende golflingten
De ûndersikers hawwe mei súkses C-bandynformaasje oer 184 ferskillende golflingten oerdroegen: dizze ûnôfhinklike, net-oerlappende frekwinsjes wurde brûkt om ynformaasje tagelyk binnen de glêstriedkabel oer te dragen. It ljocht wurdt modulearre om 55 aparte streamen (patroanen) fan gegevens oer te dragen foardat it troch de glêstriedkabel ferstjoerd wurdt. Sadree't it modulearre is (lykas de measte glêstriedkabels dy't op it stuit ynset wurde), hat it in glêzen kearn nedich om alle gegevens te dragen. As de gegevens (dy't 184 golflingten en 55 modi omfetsje) ferstjoerd wurde, dekodearret de ûntfanger de ferskillende golflingten en modi om syn gegevens te sammeljen. Yn it eksperimint waard de ôfstân tusken de stjoerder en ûntfanger fêststeld op 25,9 km.
① Optyske kamboarne: 184 dragers wurde generearre yn in optyske kamboarne. ② Sinjaalmodulaasje: De drager wurdt modulearre mei 16 QAM-sinjalen en multipleksearre polarisaasje. ③ Parallelle sinjaalgeneraasje: De sinjalen foar elke modus wurde splitst, en paadfertragingen wurde tapast om ûnôfhinklike datastreamen te simulearjen. ④ Modusmultiplekser: Elk sinjaal wurdt omset yn in oare romtlike modus en nei in 55-modusfaser stjoerd. ⑤ 55-modusfaser: It sinjaal ferspriedt him yn in 25,9 kilometer lange 55-modusfaser. ⑥ Modusdemultiplekser: By de ûntfanger wurdt it sinjaal skieden yn elke romtlike modus en omset nei de fûnemintele modus. ⑦ Hege-snelheid parallelle ûntfanger: It modus-demultipleksearre sinjaal wurdt golflingte-demultipleksearre troch in filter en omset yn in elektrysk sinjaal troch in parallelle koherinte ûntfanger. ⑧ Offline sinjaalferwurking. MIMO-ferwurking om sinjaalynterferinsje tidens glêstriedfersprieding te eliminearjen.
Eksperimintele resultaten litte sjen dat hoewol de datasnelheid wat sakket oan 'e lange golflingte-ein fan 'e C-band (om 1565 nm hinne), in stabile en hast unifoarme datasnelheid wurdt krigen yn oare golflingtegebieten, mei in totaal fan 1,53 Pbit/s nei flaterkorreksje.
Pleatsingstiid: 18 novimber 2022
