Standart fiber optik bağlantı, bant genişliğinde dünya rekoru kırarak küresel internet trafiğinin toplamını geride bıraktı.

Japonya Ulusal Bilgi ve İletişim Teknolojileri Enstitüsü (NICT) Ağ Araştırma Enstitüsü'nden bir araştırma ekibi, standart çaplı bir optik fiber üzerinde 1,53 Pbit/s'lik yeni bir dünya bant genişliği rekoru kırdı. Bu, tüm küresel internet trafiğinin bu fiber kabloya sığabileceği anlamına geliyor.
İki hafta önce de benzer bir atılım rapor edilmişti: Tek bir lazer ve tek bir optik çip ile 1,84 Pbit/s bant genişliğine ulaşıldı; bu değer, BİT'lerle elde edilen değerlerden daha yüksek, ancak sorun şu ki, bu hala deneysel aşamada. Fotonik çipler tasarım aşamasında; bu nedenle, bu BİT araştırması daha erken hayata geçirilebilir.

01

Çoklama teknolojisi: 1,53 Pbit/s'lik rekor bir bant genişliğine ulaşıldı.
Araştırmacılar, bilgiyi 55 farklı optik frekansta kodlayarak (çoklama olarak bilinen bir teknik) yaklaşık 1,53 Pbit/s bant genişliği elde ettiler. Bu, dünyanın tüm internet trafiğini (tahmini olarak 1 Pbit/s'den az) tek bir fiber optik kablo üzerinden taşımaya yetecek kadar bant genişliğidir; bu da ortalama bir kişinin sahip olduğu gigabit bağlantısından (en iyi ihtimalle) bir milyon kat daha etkilidir.
Bu teknoloji, spektrum boyunca farklı ışık frekanslarından yararlanarak çalışır. Spektrumdaki her "renk" (görünür ve görünmez) diğer tüm frekanslardan farklı olarak kendi frekansına sahip olduğundan, kendi bağımsız bilgi akışını taşıyabilir. Araştırmacılar, 2019'da elde ettikleri 105 bit/s/Hz'lik spektral verimliliğe kıyasla üç kat daha yüksek olan 332 bit/s/Hz'lik bir spektral verimlilik elde ettiler.

02
Deneysel düzenek: 184 farklı dalga boyunda C bandı bilgi iletimi
Araştırmacılar, 184 farklı dalga boyu üzerinden C bandı bilgilerini başarıyla ilettiler: Bu bağımsız, örtüşmeyen frekanslar, fiber optik kablo içinde bilgileri eş zamanlı olarak iletmek için kullanılıyor. Işık, fiber optik kablo üzerinden gönderilmeden önce 55 ayrı veri akışı (deseni) iletmek üzere modüle ediliyor. Modüle edildikten sonra (şu anda kullanılan çoğu fiber optik kablo gibi), tüm verileri taşımak için bir cam çekirdeğe ihtiyaç duyuyor. Veriler (184 dalga boyu ve 55 mod) gönderilirken, alıcı verilerini toplamak için farklı dalga boylarını ve modları çözüyor. Deneyde, verici ve alıcı arasındaki mesafe 25,9 km olarak sabitlendi.

① Optik tarak kaynağı: Optik tarak kaynağında 184 taşıyıcı üretilir. ② Sinyal modülasyonu: Taşıyıcı, 16 QAM sinyali ve çoklayıcı polarizasyon ile modüle edilir. ③ Paralel sinyal üretimi: Her mod için sinyaller bölünür ve bağımsız veri akışlarını simüle etmek için yol gecikmeleri uygulanır. ④ Mod çoklayıcı: Her sinyal farklı bir uzamsal moda dönüştürülür ve 55 modlu bir fibere gönderilir. ⑤ 55 modlu fiber: Sinyal, 25,9 kilometre uzunluğunda 55 modlu bir fiberde yayılır. ⑥ Mod ayırıcı: Alıcıda, sinyal her uzamsal moda ayrılır ve temel moda dönüştürülür. ⑦ Yüksek hızlı paralel alıcı: Mod ayırıcısı ile elde edilen sinyal, bir filtre ile dalga boyu ayırıcısı ile işlenir ve paralel bir tutarlı alıcı tarafından elektriksel sinyale dönüştürülür. ⑧ Çevrimdışı sinyal işleme: Fiber yayılımı sırasında sinyal girişimini ortadan kaldırmak için MIMO işleme.

Deneysel sonuçlar, C bandının uzun dalga boyu ucunda (yaklaşık 1565 nm) veri hızının biraz düşmesine rağmen, diğer dalga boyu bölgelerinde istikrarlı ve neredeyse homojen bir veri hızının elde edildiğini ve hata düzeltmesinden sonra toplam 1,53 Pbit/s'ye ulaştığını göstermektedir.