Стандарт шилэн кабель нь дэлхийн нийт интернетийн урсгалыг давж, зурвасын өргөний дэлхийн дээд амжилтыг тогтоолоо

Японы Мэдээлэл, Харилцаа Холбооны Технологийн Үндэсний Хүрээлэнгийн (NICT) Сүлжээний Судалгааны Хүрээлэнгийн судалгааны баг стандарт диаметртэй шилэн кабелийн сүлжээгээр 1.53 Pbit/s хурдтай дэлхийн шинэ дээд амжилтыг тогтоожээ. Энэ нь дэлхийн бүх интернетийн урсгал үүнд багтах боломжтой гэсэн үг юм.
Үүнтэй төстэй нээлтийг хоёр долоо хоногийн өмнө мэдээлсэн: ганц лазер болон ганц оптик чип ашиглан 1.84 Pbit/s зурвасын өргөнийг бий болгосон нь МХХТ-ийн олж авсан утгаас өндөр боловч асуудал нь туршилтын шинжтэй хэвээр байгаа явдал юм. Фотоник чипүүд дизайны шатандаа явж байгаа тул энэхүү МХХТ-ийн судалгааг эрт хэрэгжүүлэх боломжтой.

01

Мультиплекслэх технологи: 1.53 Pbit/s хурдны дээд зурвасын өргөнийг бий болгоно
Судлаачид 55 өөр оптик давтамжаар мэдээллийг кодчилсноор (энэ аргыг мультиплекслэх гэж нэрлэдэг) ойролцоогоор 1.53 Pbit/s зурвасын өргөнийг олж авсан. Энэ нь дэлхийн бүх интернетийн урсгалыг (1 Pbit/s-ээс бага гэж тооцоолсон) ганц шилэн кабелиар дамжуулахад хангалттай зурвасын өргөн бөгөөд энэ нь дундаж хүний ​​​​Gbit холболтоос (хамгийн сайндаа) сая дахин илүү үр дүнтэй юм.
Энэхүү технологи нь спектрийн дагуу өөр өөр гэрлийн давтамжийг ашиглах замаар ажилладаг. Спектрийн "өнгө" бүр (харагдах ба үл үзэгдэх) өөрийн гэсэн давтамжтай байдаг тул бусад бүх давтамжаас ялгаатай нь өөрийн гэсэн бие даасан мэдээллийн урсгалыг зөөж чаддаг. Судлаачид 332 бит/с/Гц (Герц тутамд секундэд бит) спектрийн үр ашгийг хүртсэн нь 2019 онд 105 бит/с/Гц спектрийн үр ашгийг хүртсэн өмнөх хамгийн сайн оролдлогоосоо гурав дахин өндөр юм.

02
Туршилтын тохиргоо: 184 өөр долгионы уртад C-зурвасын мэдээлэл дамжуулах
Судлаачид C-зурвасын мэдээллийг 184 өөр долгионы уртаар амжилттай дамжуулсан: эдгээр бие даасан, давхцдаггүй давтамжийг шилэн кабелийн дотор нэгэн зэрэг мэдээлэл дамжуулахад ашигладаг. Гэрлийг шилэн кабелиар дамжуулахаас өмнө 55 тусдаа урсгал (хэв маяг) дамжуулахын тулд модуляцладаг. Модуляцлагдсаны дараа (одоогоор ашиглагдаж буй ихэнх шилэн кабелийн нэгэн адил) бүх өгөгдлийг дамжуулахын тулд шилэн цөм шаардлагатай болдог. Өгөгдлийг (184 долгионы урт ба 55 горимыг хамарсан) илгээх үед хүлээн авагч нь өгөгдлийг цуглуулахын тулд өөр өөр долгионы урт ба горимуудыг тайлдаг. Туршилтаар дамжуулагч ба хүлээн авагчийн хоорондох зайг 25.9 км гэж тогтоосон.

① Оптик сам эх үүсвэр: Оптик сам эх үүсвэрт 184 зөөгч үүсгэгддэг. ② Дохионы модуляци: Зөөгчийг 16 QAM дохио болон мультиплекс туйлшралаар модуляцалдаг. ③ Зэрэгцээ дохио үүсгэх: Горим бүрийн дохиог хувааж, замын саатлыг бие даасан өгөгдлийн урсгалыг дуурайлган хийдэг. ④ Горимын мультиплексор: Дохио бүрийг өөр өөр орон зайн горимд хөрвүүлж, 55 горимын шилэн кабель руу илгээдэг. ⑤ 55 горимын шилэн кабель: Дохио нь 25.9 км урттай 55 горимын шилэн кабельд тархдаг. ⑥ Горимын демультиплексор: Хүлээн авагч дээр дохиог орон зайн горим бүрт хувааж, үндсэн горимд хөрвүүлдэг. ⑦ Өндөр хурдны зэрэгцээ хүлээн авагч: Горимын демультиплексор дохиог шүүлтүүрээр долгионы уртаар демультиплекслэж, зэрэгцээ когерент хүлээн авагчаар цахилгаан дохио болгон хувиргадаг. ⑧ Оффлайн дохионы боловсруулалт. Шилэн кабель тархалтын үед дохионы хөндлөнгийн оролцоог арилгахын тулд MIMO боловсруулалт.

Туршилтын үр дүнгээс харахад C зурвасын урт долгионы төгсгөлд (ойролцоогоор 1565 нм) өгөгдлийн хурд бага зэрэг буурдаг ч бусад долгионы уртын бүсэд тогтвортой бөгөөд бараг жигд өгөгдлийн хурд гарч, алдааг залруулсны дараа нийт 1.53 Pbit/s хүрдэг.