Стандарттык була-оптикалык байланыш өткөрүү жөндөмдүүлүгү боюнча дүйнөлүк рекордго жетишип, жалпы дүйнөлүк интернет трафигинен ашып түштү

Жапониянын Улуттук маалыматтык жана коммуникациялык технологиялар институтунун (NICT) Тармактык изилдөө институтунун изилдөө тобу стандарттуу диаметрдеги оптикалык була аркылуу 1,53 Пбит/с ылдамдыктагы жаңы дүйнөлүк рекордго жетишти. Бул бүткүл дүйнөлүк интернет трафиги ага бата аларын билдирет.
Ушул сыяктуу жетишкендик эки жума мурун кабарланган: бир лазер жана бир оптикалык чип менен 1,84 Пбит/с өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө жетишилген, бул МКТ аркылуу жетишилген мааниден жогору, бирок көйгөй анын дагы эле эксперименталдык экендигинде. Фотондук чиптер долбоорлоо этабында; ошондуктан, бул МКТ изилдөөсү эртерээк ишке ашырылышы мүмкүн.

01

Мультиплекстөө технологиясы: 1,53 Пбит/с рекорддук өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө жетүү
Изилдөөчүлөр маалыматты 55 ар кандай оптикалык жыштыктарда коддоо менен болжол менен 1,53 Пбит/с өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө жетишишти (бул ыкма мультиплекстөө деп аталат). Бул дүйнөдөгү бардык интернет трафигин (1 Пбит/с дан аз деп болжолдонууда) бир була-оптикалык кабель аркылуу өткөрүүгө жетиштүү өткөрүү жөндөмдүүлүгү — бул орточо адамдын гигабиттик байланышынан (эң жакшы дегенде) миллион эсе натыйжалуу.
Технология спектрдеги ар кандай жарык жыштыктарын колдонуу менен иштейт. Спектрдеги ар бир "түс" (көрүнгөн жана көрүнбөгөн) өзүнүн жыштыгына ээ болгондуктан, башка жыштыктардан айырмаланып, ал өзүнүн көз карандысыз маалымат агымын алып жүрө алат. Изилдөөчүлөр 332 бит/с/Гц (Герцке секундасына бит) спектрдик натыйжалуулукка жетишти, бул алардын 2019-жылдагы 105 бит/с/Гц спектрдик натыйжалуулукка жетишкен мурунку эң мыкты аракетинен үч эсе жогору.

02
Эксперименталдык орнотуу: 184 ар кандай толкун узундуктарында C-диапазонундагы маалыматты берүү
Изилдөөчүлөр C-диапазонундагы маалыматты 184 ар кандай толкун узундуктары боюнча ийгиликтүү өткөрүп беришти: бул көз карандысыз, бири-бирине дал келбеген жыштыктар була-оптикалык кабель аркылуу бир эле учурда маалыматты берүү үчүн колдонулат. Жарык була-оптикалык кабель аркылуу жөнөтүлөрдөн мурун 55 өзүнчө маалымат агымын (үлгүсүн) өткөрүү үчүн модуляцияланат. Модуляциялангандан кийин (учурда орнотулган көпчүлүк була-оптикалык кабелдер сыяктуу), бардык маалыматтарды алып жүрүү үчүн айнек өзөк талап кылынат. Маалыматтар (184 толкун узундугун жана 55 режимди камтыган) жөнөтүлгөндө, кабыл алгыч өзүнүн маалыматтарын чогултуу үчүн ар кандай толкун узундуктарын жана режимдерди чечмелейт. Экспериментте өткөргүч менен кабыл алгычтын ортосундагы аралык 25,9 км деп белгиленген.

① Оптикалык тарак булагы: Оптикалык тарак булагында 184 алып жүрүүчү түзүлөт. ② Сигнал модуляциясы: Алып жүрүүчү 16 QAM сигналы жана мультиплекстелген поляризация менен модуляцияланат. ③ Параллель сигналды түзүү: Ар бир режим үчүн сигналдар бөлүнөт жана көз карандысыз маалымат агымдарын симуляциялоо үчүн жол кечиктирүүлөрү колдонулат. ④ Режимдик мультиплексор: Ар бир сигнал ар кандай мейкиндик режимине айландырылат жана 55 режимдик булага жөнөтүлөт. ⑤ 55 режимдик була: Сигнал 25,9 километр узундуктагы 55 режимдик булада таралат. ⑥ Режимдик демультиплексор: Кабыл алгычта сигнал ар бир мейкиндик режимине бөлүнүп, негизги режимге айландырылат. ⑦ Жогорку ылдамдыктагы параллель кабыл алгыч: Режимдик демультиплекстелген сигнал чыпка менен толкун узундугу боюнча демультиплекстелет жана параллель когеренттүү кабыл алгыч тарабынан электрдик сигналга айландырылат. ⑧ Оффлайн сигналды иштетүү. Була таралышы учурунда сигналдын тоскоолдуктарын жок кылуу үчүн MIMO иштетүү.

Эксперименталдык жыйынтыктар көрсөткөндөй, маалымат берүү ылдамдыгы С тилкесинин узун толкун узундугунун учунда (болжол менен 1565 нм) бир аз төмөндөсө да, башка толкун узундугу аймактарында туруктуу жана дээрлик бирдей маалымат берүү ылдамдыгы алынат, ката оңдолгондон кийин жалпысынан 1,53 Пбит/с жетет.