Serat standar ngahontal rekor dunya pikeun bandwidth, ngaleuwihan total lalu lintas internét global

Tim panalungtik ti Network Research Institute of Japan's National Institute of Information and Communications Technology (NICT) parantos ngahontal rekor bandwidth dunya anyar 1,53 Pbit/s dina serat optik diaméter standar. Ieu ngandung harti yén sadaya lalu lintas internét global tiasa nampung di jerona.
Kamekaran anu sami dilaporkeun dua minggu ka pengker: bandwidth 1,84 Pbit/s kahontal ku hiji laser sareng hiji chip optik, nilai anu langkung luhur tibatan anu kahontal ku TIK, tapi masalahna nyaéta éta masih ékspériméntal. Chip fotonik masih dina tahap desain; ku kituna, panilitian TIK ieu tiasa dilaksanakeun langkung gancang.

01

Téhnologi multiplexing: ngahontal rekaman bandwidth 1,53 Pbit/s
Para panalungtik ngahontal bandwidth sakitar 1,53 Pbit/s ku cara ngodekeun informasi dina 55 frékuénsi optik anu béda (téhnik anu katelah multiplexing). Éta bandwidth anu cekap pikeun mawa sadaya lalu lintas internét di dunya (diperkirakeun kirang ti 1 Pbit/s) ngaliwatan hiji kabel serat optik—sajuta kali langkung efektif tibatan sambungan gigabit (paling saé) anu dipiboga ku jalma rata-rata.
Téhnologi ieu jalan ku cara ngamangpaatkeun frékuénsi cahaya anu béda-béda di sakuliah spéktrum. Kusabab unggal "warna" dina spéktrum (katingali sareng teu katingali) gaduh frékuénsi nyalira, teu sapertos sadaya frékuénsi anu sanés, éta tiasa mawa aliran inpormasi mandiri nyalira. Para panaliti ngahontal efisiensi spéktral 332 bit/s/Hz (bit per detik per Hertz), tilu kali langkung luhur tibatan usaha pangsaéna sateuacanna dina taun 2019, anu ngahontal efisiensi spéktral 105 bit/s/Hz.

02
Setelan ékspériméntal: Pangiriman informasi C-band dina 184 panjang gelombang anu béda
Para panalungtik hasil ngirimkeun informasi C-band ngaliwatan 184 panjang gelombang anu béda: frékuénsi anu mandiri sareng henteu tumpang tindih ieu dianggo pikeun ngirimkeun informasi sacara simultan dina kabel serat optik. Cahaya dimodulasi pikeun ngirimkeun 55 aliran (pola) data anu misah sateuacan dikirim ngaliwatan kabel serat optik. Sakali dimodulasi (sapertos kalolobaan kabel serat optik anu ayeuna dipasang), éta meryogikeun inti kaca pikeun mawa sadaya data. Nalika data (ngawengku 184 panjang gelombang sareng 55 modeu) dikirim, panarima ngadekode panjang gelombang sareng modeu anu béda pikeun ngumpulkeun datana. Dina ékspérimén éta, jarak antara pemancar sareng panarima ditetepkeun dina 25,9 km.

① Sumber sisir optik: 184 pamawa dihasilkeun dina sumber sisir optik. ② Modulasi sinyal: Pamawa dimodulasi ku 16 sinyal QAM sareng polarisasi multipleks. ③ Pembangkitan sinyal paralel: Sinyal pikeun unggal mode dibagi, sareng reureuh jalur diterapkeun pikeun simulasi aliran data mandiri. ④ Multiplekser mode: Unggal sinyal dirobih kana mode spasial anu béda sareng dikirim ka serat 55-mode. ⑤ Serat 55-mode: Sinyal nyebar dina serat 55-mode anu panjangna 25,9 kilométer. ⑥ Demultiplekser mode: Dina panarima, sinyal dipisahkeun kana unggal mode spasial sareng dirobih kana mode dasar. ⑦ Panarima paralel kecepatan tinggi: Sinyal anu didemultipleks mode didemultipleks panjang gelombang ku filter sareng dirobih janten sinyal listrik ku panarima koheren paralel. ⑧ Pamrosésan sinyal offline. Pamrosésan MIMO pikeun ngaleungitkeun gangguan sinyal salami rambatan serat.

Hasil ékspérimén nunjukkeun yén sanaos laju data rada turun dina tungtung panjang gelombang panjang pita C (sakitar 1565 nm), laju data anu stabil sareng ampir seragam kahontal di daérah panjang gelombang anu sanés, ngahontal total 1,53 Pbit/s saatos koréksi kasalahan.