Il-fibra standard tikseb rekord dinji għall-bandwidth, u qabżet it-traffiku globali totali tal-internet

Tim ta’ riċerka mill-Istitut tar-Riċerka tan-Netwerks tal-Istitut Nazzjonali tat-Teknoloġija tal-Informazzjoni u l-Komunikazzjoni (NICT) tal-Ġappun kiseb rekord ġdid dinji ta’ bandwidth ta’ 1.53 Pbit/s fuq fibra ottika b’dijametru standard. Dan ifisser li t-traffiku globali kollu tal-internet jista’ jidħol fiha.
Avvanz simili ġie rrappurtat ġimagħtejn ilu: intlaħaq bandwidth ta' 1.84 Pbit/s b'lejżer wieħed u ċippa ottika waħda, valur ogħla minn dak miksub mill-ICTs, iżda l-problema hi li għadu sperimentali. Iċ-ċipep fotoniċi jinsabu fl-istadju tad-disinn; għalhekk, din ir-riċerka dwar l-ICT tista' tiġi implimentata aktar kmieni.

01

Teknoloġija tal-multiplexing: kiseb bandwidth rekord ta' 1.53 Pbit/s
Ir-riċerkaturi kisbu bandwidth ta’ madwar 1.53 Pbit/s billi kkodifikaw l-informazzjoni fuq 55 frekwenza ottika differenti (teknika magħrufa bħala multiplexing). Dak huwa biżżejjed bandwidth biex iġorr it-traffiku kollu tal-internet tad-dinja (stmat għal inqas minn 1 Pbit/s) permezz ta’ kejbil wieħed tal-fibra ottika—miljun darba aktar effettiv mill-konnessjoni gigabit (fl-aħjar każ) li għandha persuna medja.
It-teknoloġija taħdem billi tisfrutta frekwenzi tad-dawl differenti fl-ispettru kollu. Peress li kull "kulur" fl-ispettru (viżibbli u inviżibbli) għandu l-frekwenza tiegħu stess, għall-kuntrarju tal-frekwenzi l-oħra kollha, jista' jġorr il-fluss indipendenti ta' informazzjoni tiegħu stess. Ir-riċerkaturi kisbu effiċjenza spettrali ta' 332 bit/s/Hz (bits kull sekonda għal kull Hertz), tliet darbiet ogħla mill-aħjar tentattiv preċedenti tagħhom fl-2019, li kiseb effiċjenza spettrali ta' 105 bits/s/Hz.

02
Setup sperimentali: Trażmissjoni ta' informazzjoni fil-medda C f'184 tul ta' mewġ differenti
Ir-riċerkaturi rnexxielhom jittrażmettu informazzjoni C-band fuq 184 wavelength differenti: dawn il-frekwenzi indipendenti u li ma jikkoinċidux jintużaw biex jittrażmettu informazzjoni simultanjament fil-kejbil tal-fibra ottika. Id-dawl jiġi mmodulat biex jittrażmetti 55 nixxiegħa (mudelli) separati ta’ dejta qabel ma jintbagħat permezz tal-kejbil tal-fibra ottika. Ladarba jiġi mmodulat (bħal fil-biċċa l-kbira tal-kejbils tal-fibra ottika li jintużaw bħalissa), jeħtieġ qalba tal-ħġieġ biex iġorr id-dejta kollha. Hekk kif tintbagħat id-dejta (li tkopri 184 wavelength u 55 modalità), ir-riċevitur jiddekodifika t-tulijiet ta’ mewġ u l-modi differenti biex jiġbor id-dejta tiegħu. Fl-esperiment, id-distanza bejn it-trasmettitur u r-riċevitur ġiet iffissata għal 25.9 km.

① Sors ottiku tal-moxt: 184 trasportatur huma ġġenerati f'sors ottiku tal-moxt. ② Modulazzjoni tas-sinjal: It-trasportatur huwa modulat b'16-il sinjal QAM u polarizzazzjoni multiplexata. ③ Ġenerazzjoni ta' sinjali paralleli: Is-sinjali għal kull mod huma maqsuma, u dewmien fil-mogħdija huwa applikat biex jissimula flussi ta' dejta indipendenti. ④ Multiplexer tal-mod: Kull sinjal huwa kkonvertit f'mod spazjali differenti u mibgħut lil fibra ta' 55 mod. ⑤ Fibra ta' 55 mod: Is-sinjal jippropaga f'fibra ta' 55 mod twila 25.9 kilometru. ⑥ Demultiplexer tal-mod: Fir-riċevitur, is-sinjal huwa separat f'kull mod spazjali u kkonvertit għall-mod fundamentali. ⑦ Riċevitur parallel b'veloċità għolja: Is-sinjal demultiplexat tal-mod huwa demultiplexat fit-tul tal-mewġa minn filtru u kkonvertit f'sinjal elettriku minn riċevitur koerenti parallel. ⑧ Ipproċessar tas-sinjal offline. Ipproċessar MIMO biex jelimina l-interferenza tas-sinjal waqt il-propagazzjoni tal-fibra.

Ir-riżultati sperimentali juru li għalkemm ir-rata tad-dejta tonqos xi ftit fit-tarf tat-tul ta' mewġa twil tal-medda C (madwar 1565 nm), rata tad-dejta stabbli u kważi uniformi tinkiseb f'reġjuni oħra tat-tul ta' mewġa, u tilħaq total ta' 1.53 Pbit/s wara l-korrezzjoni tal-iżbalji.