जापानको राष्ट्रिय सूचना तथा सञ्चार प्रविधि संस्थान (NICT) को नेटवर्क अनुसन्धान संस्थानको अनुसन्धान टोलीले मानक-व्यास अप्टिकल फाइबरमा १.५३ Pbit/s को नयाँ विश्व ब्यान्डविथ रेकर्ड हासिल गरेको छ। यसको अर्थ सम्पूर्ण विश्वव्यापी इन्टरनेट ट्राफिक यसमा अट्न सक्छ।
दुई हप्ता अघि यस्तै सफलताको रिपोर्ट गरिएको थियो: एकल लेजर र एकल अप्टिकल चिपको साथ १.८४ Pbit/s को ब्यान्डविथ हासिल गरिएको थियो, जुन ICT ले हासिल गरेको भन्दा बढी मान हो, तर समस्या यो हो कि यो अझै प्रयोगात्मक छ। फोटोनिक चिपहरू डिजाइन चरणमा छन्; त्यसैले, यो ICT अनुसन्धान चाँडै कार्यान्वयन गर्न सकिन्छ।
०१
मल्टिप्लेक्सिङ प्रविधि: १.५३ Pbit/s को रेकर्ड ब्यान्डविथ प्राप्त गर्नुहोस्
अनुसन्धानकर्ताहरूले ५५ विभिन्न अप्टिकल फ्रिक्वेन्सीहरू (मल्टिप्लेक्सिङ भनेर चिनिने प्रविधि) मा जानकारी एन्कोड गरेर लगभग १.५३ Pbit/s को ब्यान्डविथ हासिल गरे। यो ब्यान्डविथ विश्वको सम्पूर्ण इन्टरनेट ट्राफिक (१ Pbit/s भन्दा कम अनुमान गरिएको) एकल फाइबर अप्टिक केबल मार्फत बोक्न पर्याप्त छ - औसत व्यक्तिसँग भएको Gbit जडान (उत्तममा) भन्दा दस लाख गुणा बढी प्रभावकारी।
यो प्रविधिले स्पेक्ट्रमभरि फरक-फरक प्रकाश फ्रिक्वेन्सीहरू प्रयोग गरेर काम गर्छ। स्पेक्ट्रममा प्रत्येक "रङ" (दृश्य र अदृश्य) को आफ्नै फ्रिक्वेन्सी हुने भएकोले, अन्य सबै फ्रिक्वेन्सीहरू भन्दा फरक, यसले जानकारीको आफ्नै स्वतन्त्र प्रवाह बोक्न सक्छ। अनुसन्धानकर्ताहरूले ३३२ बिट/सेकेन्ड/हर्ट्ज (प्रति हर्ट्ज बिट प्रति सेकेन्ड) को स्पेक्ट्रल दक्षता हासिल गरे, जुन २०१९ मा गरिएको उनीहरूको अघिल्लो उत्कृष्ट प्रयास भन्दा तीन गुणा बढी हो, जसले १०५ बिट/सेकेन्ड/हर्ट्जको स्पेक्ट्रल दक्षता हासिल गर्यो।
०२
प्रयोगात्मक सेटअप: १८४ विभिन्न तरंगदैर्ध्यमा सी-ब्यान्ड जानकारी प्रसारण
अनुसन्धानकर्ताहरूले १८४ विभिन्न तरंगदैर्ध्यहरूमा सी-ब्यान्ड जानकारी सफलतापूर्वक प्रसारण गरे: यी स्वतन्त्र, गैर-ओभरल्यापिङ फ्रिक्वेन्सीहरू फाइबर अप्टिक केबल भित्र एकैसाथ जानकारी प्रसारण गर्न प्रयोग गरिन्छ। फाइबर अप्टिक केबल मार्फत पठाउनु अघि प्रकाशलाई ५५ अलग-अलग स्ट्रिमहरू (ढाँचाहरू) डेटा प्रसारण गर्न मोड्युलेट गरिएको छ। एक पटक मोड्युलेट गरिएको (हाल तैनाथ गरिएका धेरैजसो फाइबर अप्टिक केबलहरू जस्तै), यसलाई सबै डेटा बोक्न गिलास कोर चाहिन्छ। डेटा (१८४ तरंगदैर्ध्य र ५५ मोडहरू फैलिएको) पठाइँदा, रिसीभरले यसको डेटा सङ्कलन गर्न विभिन्न तरंगदैर्ध्य र मोडहरू डिकोड गर्छ। प्रयोगमा, ट्रान्समिटर र रिसीभर बीचको दूरी २५.९ किलोमिटर तय गरिएको थियो।
① अप्टिकल कम्ब स्रोत: अप्टिकल कम्ब स्रोतमा १८४ वाहकहरू उत्पन्न हुन्छन्। ② सिग्नल मोड्युलेसन: क्यारियर १६ QAM सिग्नलहरू र मल्टिप्लेक्स्ड ध्रुवीकरणको साथ मोड्युलेटेड हुन्छ। ③ समानान्तर सिग्नल उत्पादन: प्रत्येक मोडको लागि सिग्नलहरू विभाजित हुन्छन्, र स्वतन्त्र डेटा स्ट्रिमहरू अनुकरण गर्न पथ ढिलाइहरू लागू गरिन्छ। ④ मोड मल्टिप्लेक्सर: प्रत्येक सिग्नललाई फरक स्थानिय मोडमा रूपान्तरण गरिन्छ र ५५-मोड फाइबरमा पठाइन्छ। ⑤ ५५-मोड फाइबर: सिग्नल २५.९ किलोमिटर लामो ५५-मोड फाइबरमा प्रसारित हुन्छ। ⑥ मोड डेमल्टीप्लेक्सर: रिसीभरमा, सिग्नललाई प्रत्येक स्थानिय मोडमा अलग गरिन्छ र आधारभूत मोडमा रूपान्तरण गरिन्छ। ⑦ उच्च-गति समानान्तर रिसीभर: मोड-डेमल्टीप्लेक्स्ड सिग्नल तरंगदैर्ध्य-डिमल्टीप्लेक्स्ड हुन्छ फिल्टरद्वारा र समानान्तर सुसंगत रिसीभरद्वारा विद्युतीय सिग्नलमा रूपान्तरण गरिन्छ। ⑧ अफलाइन सिग्नल प्रशोधन। फाइबर प्रसारको समयमा सिग्नल हस्तक्षेप हटाउन MIMO प्रशोधन।
प्रयोगात्मक नतिजाहरूले देखाउँछन् कि C ब्यान्डको लामो तरंगदैर्ध्य अन्त्यमा (लगभग १५६५ nm) डेटा दर थोरै घटे पनि, अन्य तरंगदैर्ध्य क्षेत्रहरूमा स्थिर र लगभग एकरूप डेटा दर प्राप्त हुन्छ, त्रुटि सुधार पछि कुल १.५३ Pbit/s पुग्छ।
पोस्ट समय: नोभेम्बर-१८-२०२२
