Një ekip kërkimor nga Instituti i Kërkimeve të Rrjetit i Institutit Kombëtar të Teknologjisë së Informacionit dhe Komunikimit (NICT) të Japonisë ka arritur një rekord të ri botëror të gjerësisë së bandës prej 1.53 Pbit/s në një fibër optike me diametër standard. Kjo do të thotë se i gjithë trafiku global i internetit mund të futet brenda saj.
Një përparim i ngjashëm u raportua dy javë më parë: një gjerësi bande prej 1.84 Pbit/s u arrit me një lazer të vetëm dhe një çip të vetëm optik, një vlerë më e lartë se ajo e arritur nga TIK-u, por problemi është se është ende eksperimentale. Çipat fotonikë janë në fazën e projektimit; prandaj, ky hulumtim në TIK mund të zbatohet më shpejt.
01
Teknologjia e multipleksimit: arritja e një brezi rekord prej 1.53 Pbit/s
Studiuesit arritën një gjerësi bande prej afërsisht 1.53 Pbit/s duke koduar informacionin nëpër 55 frekuenca të ndryshme optike (një teknikë e njohur si multipleksim). Kjo është gjerësi bande e mjaftueshme për të transportuar të gjithë trafikun e internetit në botë (i vlerësuar në më pak se 1 Pbit/s) përmes një kablli të vetëm me fibra optike - një milion herë më efektive se lidhja Gbit (në rastin më të mirë) që ka një person mesatar.
Teknologjia funksionon duke shfrytëzuar frekuenca të ndryshme drite në të gjithë spektrin. Meqenëse çdo "ngjyrë" në spektër (e dukshme dhe e padukshme) ka frekuencën e vet, ndryshe nga të gjitha frekuencat e tjera, ajo mund të mbajë rrjedhën e vet të pavarur të informacionit. Studiuesit arritën një efikasitet spektral prej 332 bit/s/Hz (bit për sekondë për Hertz), tre herë më i lartë se përpjekja e tyre e mëparshme më e mirë në vitin 2019, e cila arriti një efikasitet spektral prej 105 bit/s/Hz.
02
Konfigurimi eksperimental: Transmetimi i informacionit në bandën C në 184 gjatësi vale të ndryshme
Studiuesit transmetuan me sukses informacionin e bandës C përgjatë 184 gjatësi vale të ndryshme: këto frekuenca të pavarura, jo-mbivendosëse përdoren për të transmetuar informacion njëkohësisht brenda kabllit me fibra optike. Drita modulohet për të transmetuar 55 rrjedha (modele) të veçanta të të dhënave përpara se të dërgohet përmes kabllit me fibra optike. Pasi modulohet (si shumica e kabllove me fibra optike të vendosura aktualisht), ajo kërkon një bërthamë qelqi për të mbajtur të gjitha të dhënat. Ndërsa të dhënat (që përfshijnë 184 gjatësi vale dhe 55 mënyra) dërgohen, marrësi deshifron gjatësitë e valëve dhe mënyrat e ndryshme për të mbledhur të dhënat e tij. Në eksperiment, distanca midis transmetuesit dhe marrësit u fiksua në 25.9 km.
① Burim krehër optik: 184 bartës gjenerohen në një burim krehër optik. ② Modulimi i sinjalit: Bartësi modulohet me 16 sinjale QAM dhe polarizim të multipleksuar. ③ Gjenerimi i sinjalit paralel: Sinjalet për secilën modalitet ndahen dhe vonesat e rrugës aplikohen për të simuluar rrjedha të të dhënave të pavarura. ④ Multipleksuesi i modalitetit: Çdo sinjal konvertohet në një modalitet të ndryshëm hapësinor dhe dërgohet në një fibër 55-mode. ⑤ Fibër 55-mode: Sinjali përhapet në një fibër 55-mode me gjatësi 25.9 kilometra. ⑥ Demultiplekseri i modalitetit: Në marrës, sinjali ndahet në secilën modalitet hapësinor dhe konvertohet në modalitetin themelor. ⑦ Marrës paralel me shpejtësi të lartë: Sinjali i demultipleksuar në modalitet demultipleksohet në gjatësi vale nga një filtër dhe konvertohet në një sinjal elektrik nga një marrës koherent paralel. ⑧ Përpunimi i sinjalit jashtë linje. Përpunimi MIMO për të eliminuar ndërhyrjen e sinjalit gjatë përhapjes së fibrës.
Rezultatet eksperimentale tregojnë se, megjithëse shpejtësia e të dhënave bie pak në fundin e gjatësisë së valës së gjatë të brezit C (rreth 1565 nm), një shpejtësi e qëndrueshme dhe pothuajse uniforme e të dhënave merret në rajonet e tjera të gjatësisë së valës, duke arritur një total prej 1.53 Pbit/s pas korrigjimit të gabimit.
Koha e postimit: 18 nëntor 2022
