Жапонияның Ұлттық ақпараттық және коммуникациялық технологиялар институтының (NICT) Желілік зерттеу институтының зерттеу тобы стандартты диаметрлі оптикалық талшықта 1,53 Пбит/с өткізу қабілеттілігінің әлемдік рекордын жаңартты. Бұл бүкіл әлемдік интернет трафигі оған сыйа алатынын білдіреді.
Осыған ұқсас жетістік екі апта бұрын хабарланған болатын: бір лазер және бір оптикалық чип арқылы 1,84 Пбит/с өткізу қабілеттілігіне қол жеткізілді, бұл АКТ арқылы қол жеткізілген мәннен жоғары, бірақ мәселе оның әлі де эксперименттік болуында. Фотондық чиптер жобалау кезеңінде; сондықтан бұл АКТ зерттеулерін ертерек енгізуге болады.
01
Мультиплекстеу технологиясы: рекордтық өткізу қабілеттілігін 1,53 Пбит/с дейін жеткізу
Зерттеушілер ақпаратты 55 түрлі оптикалық жиіліктер арқылы кодтау арқылы шамамен 1,53 Пбит/с өткізу қабілеттілігіне қол жеткізді (бұл әдіс мультиплекстеу деп аталады). Бұл әлемдегі барлық интернет-трафикті (1 Пбит/с-тан аз деп есептеледі) бір талшықты-оптикалық кабель арқылы тасымалдауға жеткілікті өткізу қабілеттілігі - бұл орташа адамның гигабиттік қосылымынан (ең жақсы жағдайда) миллион есе тиімдірек.
Технология спектрдегі әртүрлі жарық жиіліктерін пайдалану арқылы жұмыс істейді. Спектрдегі әрбір «түстің» (көрінетін және көрінбейтін) өзіндік жиілігі болғандықтан, басқа жиіліктерден айырмашылығы, ол өзінің тәуелсіз ақпарат ағынын тасымалдай алады. Зерттеушілер 332 бит/с/Гц (Герцке секундына биттер) спектрлік тиімділікке қол жеткізді, бұл олардың 2019 жылғы 105 бит/с/Гц спектрлік тиімділікке қол жеткізген алдыңғы ең жақсы әрекетінен үш есе жоғары.
02
Тәжірибелік қондырғы: 184 түрлі толқын ұзындығында C-диапазонындағы ақпарат беру
Зерттеушілер C-диапазонындағы ақпаратты 184 түрлі толқын ұзындығы бойынша сәтті түрде жіберді: бұл тәуелсіз, қабаттаспайтын жиіліктер талшықты-оптикалық кабель ішінде ақпаратты бір уақытта беру үшін қолданылады. Жарық талшықты-оптикалық кабель арқылы жіберілмес бұрын 55 бөлек деректер ағынын (үлгілерін) жіберу үшін модуляцияланады. Модуляцияланғаннан кейін (қазіргі уақытта орналастырылған көптеген талшықты-оптикалық кабельдер сияқты), барлық деректерді тасымалдау үшін шыны өзек қажет. Деректер (184 толқын ұзындығы мен 55 режимді қамтитын) жіберілген кезде, қабылдағыш өз деректерін жинау үшін әртүрлі толқын ұзындықтары мен режимдерін декодтайды. Тәжірибеде таратқыш пен қабылдағыш арасындағы қашықтық 25,9 км деп белгіленді.
① Оптикалық тарақ көзі: Оптикалық тарақ көзінде 184 тасымалдаушы жасалады. ② Сигнал модуляциясы: Тасымалдаушы 16 QAM сигналымен және мультиплекстелген поляризациямен модуляцияланады. ③ Параллель сигнал генерациясы: Әрбір режим үшін сигналдар бөлінеді және тәуелсіз деректер ағындарын модельдеу үшін жол кідірістері қолданылады. ④ Режимдік мультиплексор: Әрбір сигнал әртүрлі кеңістіктік режимге түрлендіріледі және 55 режимдік талшыққа жіберіледі. ⑤ 55 режимдік талшық: Сигнал 25,9 шақырымдық 55 режимдік талшықта таралады. ⑥ Режимдік демультиплексор: Қабылдағышта сигнал әрбір кеңістіктік режимге бөлініп, негізгі режимге түрлендіріледі. ⑦ Жоғары жылдамдықты параллель қабылдағыш: Режимдік демультиплекстелген сигнал сүзгі арқылы толқын ұзындығы бойынша демультиплекстеледі және параллель когерентті қабылдағыш арқылы электрлік сигналға түрлендіріледі. ⑧ Офлайн сигналды өңдеу. Талшықтың таралуы кезінде сигнал кедергісін жою үшін MIMO өңдеу.
Тәжірибелік нәтижелер көрсеткендей, деректер жылдамдығы C диапазонының ұзын толқын ұзындығының соңында (шамамен 1565 нм) аздап төмендегенімен, басқа толқын ұзындығы аймақтарында тұрақты және біркелкі деректер жылдамдығы алынады, қатені түзеткеннен кейін жалпы 1,53 Пбит/с жетеді.
Жарияланған уақыты: 2022 жылғы 18 қараша
