Un equip de recerca de l'Institut de Recerca de Xarxes de l'Institut Nacional de Tecnologies de la Informació i la Comunicació (NICT) del Japó ha aconseguit un nou rècord mundial d'amplada de banda de 1,53 Pbit/s en una fibra òptica de diàmetre estàndard . Això significa que el trànsit global dInternet pot encaixar-hi.
Un avenç similar es va reportar fa mig mes: es va aconseguir una amplada de banda d'1,84 Pbit/s amb un sol làser i un sol xip òptic, valor superior a l'assolit per les NTIC, però el problema és que encara és experimental. Xips fotònics a l'etapa de disseny, per tant, aquesta investigació NTIC es pot implementar abans.
01
Tecnologia de multiplexació: arribi a una amplada de banda rècord de 1,53 Pbit/s
Els investigadors van aconseguir una amplada de banda d'aproximadament 1,53 Pbit/s en codificar la informació en 55 freqüències òptiques diferents (una tècnica coneguda com a multiplexació). Això és suficient ample de banda per transportar tot el trànsit d'Internet del món (estimat en menys d'1 Pbit/s) a través d'un sol cable de fibra òptica: un milió de vegades més efectiu que la connexió de Gbit (al millor dels casos) que té la persona mitjana.
La tecnologia funciona aprofitant diferents freqüències de llum a tot l'espectre. Atès que cada “color” a l'espectre (visible i invisible) té la seva freqüència: a diferència de totes les altres freqüències, pot transportar el seu flux d'informació independent. Els investigadors van aconseguir desbloquejar una eficiència espectral de 332 bits/s/Hz (bits per segon per Hertz); això és tres vegades més alt que el seu millor intent anterior el 2019: aquest darrer va aconseguir una eficiència espectral de 105 bits/s/Hz.
02
Configuració experimental: transmissió d'informació de banda C a 184 longituds d'ona diferents
Els investigadors van aconseguir transmetre informació de banda C a través de 184 longituds d'ona diferents: aquestes freqüències independents que no se superposen es fan servir per transmetre informació simultàniament dins del cable de fibra òptica. La llum es modula per transmetre 55 fluxos separats (patrons) de dades abans d'enviar-se pel cable de fibra òptica. Un cop modulat (com la majoria dels cables de fibra òptica desplegats actualment), requereix un nucli de vidre per transportar totes les dades. A mesura que s'envien les dades (que abasten 184 longituds d'ona i 55 modes), el receptor descodifica les diferents longituds d'ona i modes per recopilar-ne les dades. A l'experiment, la distància entre l'emissor i el receptor es va fixar en 25,9 km.
①Font de pinta òptic: es generen 184 portadors en una font de pinta òptic. ②Modulació de senyal. La portadora està modulada amb senyals de 16 QAM i polarització multiplexada. ③ Generació de senyal en paral·lel. Els senyals per a cada mode es bifurquen i s'apliquen retards a la ruta per simular fluxos de dades independents. multiplexor de manera ④. Cada senyal es converteix en una manera espacial diferent i s'envia a una fibra de 55 modes. ⑤ Fibra de 55 maneres. El senyal es propaga a una fibra de manera 55 de 25,9 quilòmetres de longitud. ⑥ Mode de multiplexor. Al receptor se separa el senyal de cada mode espacial i es converteix al mode fonamental. ⑦ Receptor paral·lel d'alta velocitat. El senyal demultiplexat en mode és demultiplexat en longitud d'ona per un filtre i convertit en un senyal elèctric per un receptor coherent paral·lel. ⑧ Processament de senyals fora de línia. Processament MIMO per eliminar la interferència del senyal durant la propagació de la fibra.
Els resultats experimentals mostren que encara que la taxa de dades cau lleugerament a l'extrem de longitud d'ona llarga de la banda C (al voltant de 1565 nm), s'obté una taxa de dades estable i gairebé uniforme en altres regions de longitud d'ona, aconseguint un total de 1,53 Pbit/s després de lerror. correcció
Hora de publicació: 18-nov-2022
