Une équipe de recherche du Network Research Institute de l'Institut national japonais des technologies de l'information et de la communication (NICT) a atteint un nouveau record mondial de bande passante de 1,53 Pbit/s sur une fibre optique de diamètre standard. Cela signifie que le trafic Internet mondial peut y entrer.
Une avancée similaire a été signalée il y a un demi-mois : une bande passante de 1,84 Pbit/s a été atteinte avec un seul laser et une seule puce optique, une valeur supérieure à celle atteinte par les NTIC, mais son problème est qu'elle est encore expérimentale. Les puces photoniques sont en phase de conception, ces recherches NTIC peuvent donc être mises en œuvre plus tôt.
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Technologie de multiplexage : obtenez une bande passante record de 1,53 Pbit/s
Les chercheurs ont atteint une bande passante d’environ 1,53 Pbit/s en codant les informations à 55 fréquences optiques différentes (technique connue sous le nom de multiplexage). C'est suffisamment de bande passante pour acheminer tout le trafic Internet mondial (estimé à moins de 1 Pbit/s) sur un seul câble à fibre optique : un million de fois plus efficace qu'une connexion Gbit (dans le meilleur des cas) dont dispose une personne moyenne.
La technologie fonctionne en tirant parti de différentes fréquences de lumière sur tout le spectre. Puisque chaque « couleur » du spectre (visible et invisible) a sa propre fréquence : contrairement à toutes les autres fréquences, elle peut véhiculer son propre flux d’informations indépendant. Les chercheurs ont réussi à débloquer une efficacité spectrale de 332 bits/s/Hz (bits par seconde par Hertz) ; c’est trois fois plus élevé que sa précédente meilleure tentative en 2019 – cette dernière atteignant une efficacité spectrale de 105 bits/s/Hz.
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Configuration expérimentale : transmission d'informations en bande C à 184 longueurs d'onde différentes
Les chercheurs ont réussi à transmettre des informations en bande C sur 184 longueurs d'onde différentes : ces fréquences indépendantes et sans chevauchement sont utilisées pour transmettre des informations simultanément au sein du câble à fibre optique. La lumière est modulée pour transmettre 55 flux (modèles) de données distincts avant d'être envoyée vers le câble à fibre optique. Une fois modulé (comme la plupart des câbles à fibre optique actuellement déployés), il nécessite un noyau de verre pour transporter toutes les données. Au fur et à mesure de l'envoi des données (couvrant 184 longueurs d'onde et 55 modes), le récepteur décode les différentes longueurs d'onde et modes pour collecter ses données. Dans l'expérience, la distance entre l'émetteur et le récepteur a été fixée à 25,9 km.
①Source en peigne optique : 184 porteuses sont générées dans une source en peigne optique. ②Modulation du signal. La porteuse est modulée avec 16 signaux QAM et multiplexés en polarisation. ③ Génération de signaux parallèles. Les signaux pour chaque mode sont bifurqués et des retards de chemin sont appliqués pour simuler des flux de données indépendants. ④ Mode multiplexeur. Chaque signal est converti dans un mode spatial différent et envoyé vers une fibre à 55 modes. ⑤ Fibre 55 modes. Le signal se propage dans une fibre mode 55 longue de 25,9 kilomètres. ⑥ Mode démultiplexeur. Au niveau du récepteur, le signal de chaque mode spatial est séparé et converti en mode fondamental. ⑦ Récepteur parallèle haute vitesse. Le signal démultiplexé en mode est démultiplexé en longueur d'onde par un filtre et converti en signal électrique par un récepteur cohérent parallèle. ⑧ Traitement du signal hors ligne. Traitement MIMO pour éliminer les interférences du signal lors de la propagation de la fibre.
Les résultats expérimentaux montrent que bien que le débit de données chute légèrement à l'extrémité des grandes longueurs d'onde de la bande C (environ 1 565 nm), un débit de données stable et presque uniforme est obtenu dans d'autres régions de longueurs d'onde, atteignant un total de 1,53 Pbit/s après l'erreur. correction
Heure de publication : 18 novembre 2022
