Истраживачки тим из Института за истраживање мрежа јапанског Националног института за информационе и комуникационе технологије (NICT) постигао је нови светски рекорд пропусног опсега од 1,53 Pbit/s на оптичком влакну стандардног пречника. То значи да сав глобални интернет саобраћај може да стане у њега.
Сличан пробој је објављен пре две недеље: пропусни опсег од 1,84 Pbit/s је постигнут једним ласером и једним оптичким чипом, вредност већа од оне коју постижу ИКТ технологије, али проблем је што је још увек експериментална. Фотонски чипови су у фази пројектовања; стога би ово ИКТ истраживање могло бити спроведено раније.
01
Технологија мултиплексирања: постићи рекордни пропусни опсег од 1,53 Pbit/s
Истраживачи су постигли пропусни опсег од приближно 1,53 Pbit/s кодирањем информација преко 55 различитих оптичких фреквенција (техника позната као мултиплексирање). То је довољан пропусни опсег да се сав светски интернет саобраћај (процењен на мање од 1 Pbit/s) пренесе кроз један оптички кабл — милион пута ефикасније од гигабитне везе (у најбољем случају) коју просечна особа има.
Технологија функционише тако што користи различите светлосне фреквенције широм спектра. Пошто свака „боја“ у спектру (видљива и невидљива) има своју фреквенцију, за разлику од свих осталих фреквенција, она може да носи свој независни ток информација. Истраживачи су постигли спектралну ефикасност од 332 бита/с/Хз (бита у секунди по херцу), три пута више од њиховог претходног најбољег покушаја из 2019. године, којим је постигнута спектрална ефикасност од 105 бита/с/Хз.
02
Експериментална поставка: Пренос информација у C-опсегу на 184 различите таласне дужине
Истраживачи су успешно пренели информације из C-опсега преко 184 различите таласне дужине: ове независне, непреклапајуће фреквенције се користе за истовремени пренос информација унутар оптичког кабла. Светлост је модулисана да би пренела 55 одвојених токова (образаца) података пре него што се пошаље кроз оптички кабл. Једном модулисана (као и већина оптичких каблова који се тренутно користе), потребно јој је стаклено језгро за пренос свих података. Док се подаци (који обухватају 184 таласне дужине и 55 модова) шаљу, пријемник декодира различите таласне дужине и модове да би прикупио своје податке. У експерименту, растојање између предајника и пријемника је фиксирано на 25,9 км.
① Оптички чешљасти извор: 184 носача се генеришу у оптичком чешљастом извору. ② Модулација сигнала: Носач је модулисан са 16 QAM сигнала и мултиплексираном поларизацијом. ③ Паралелно генерисање сигнала: Сигнали за сваки мод се деле, а кашњења путање се примењују за симулацију независних токова података. ④ Мултиплексор модова: Сваки сигнал се конвертује у други просторни мод и шаље на 55-модно влакно. ⑤ 55-модно влакно: Сигнал се шири у 55-модном влакну дужине 25,9 километара. ⑥ Демултиплексор модова: На пријемнику се сигнал раздваја у сваки просторни мод и конвертује у основни мод. ⑦ Паралелни пријемник велике брзине: Сигнал демултиплексиран по модовима се демултиплексира по таласној дужини помоћу филтера и конвертује у електрични сигнал помоћу паралелног кохерентног пријемника. ⑧ Офлајн обрада сигнала. MIMO обрада за елиминисање сметњи сигнала током простирања влакна.
Експериментални резултати показују да, иако брзина преноса података благо опада на крају C опсега са дугим таласним дужинама (око 1565 nm), стабилна и скоро уједначена брзина преноса података се добија у другим областима таласних дужина, достижући укупно 1,53 Pbit/s након корекције грешака.
Време објаве: 18. новембар 2022.
