ເສັ້ນໄຍມາດຕະຖານບັນລຸການບັນທຶກແບນວິດຂອງໂລກ, ລື່ນກາຍການເຂົ້າຊົມອິນເຕີເນັດທົ່ວໂລກ

ທີມວິໄຈຈາກສະຖາບັນຄົ້ນຄວ້າເຄືອຂ່າຍຂອງສະຖາບັນເຕັກໂນໂລຊີຂໍ້ມູນຂ່າວສານ ແລະການສື່ສານແຫ່ງຊາດຂອງຍີ່ປຸ່ນ (NICT) ໄດ້ບັນລຸສະຖິຕິແບນວິດໂລກໃໝ່ຢູ່ທີ່ 1.53 Pbit/s ດ້ວຍເສັ້ນຜ່າສູນກາງເສັ້ນໃຍແສງມາດຕະຖານ. ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າການຈະລາຈອນທາງອິນເຕີເນັດທົ່ວໂລກສາມາດເຂົ້າກັນໄດ້.
ຄວາມກ້າວຫນ້າທີ່ຄ້າຍຄືກັນໄດ້ຖືກລາຍງານໃນເຄິ່ງຫນຶ່ງເດືອນກ່ອນຫນ້ານີ້: ແບນວິດຂອງ 1.84 Pbit / s ບັນລຸໄດ້ດ້ວຍເລເຊີດຽວແລະຊິບ optical ດຽວ, ມູນຄ່າສູງກວ່າທີ່ບັນລຸໄດ້ໂດຍ NICTs, ແຕ່ບັນຫາຂອງມັນແມ່ນຍັງຢູ່ໃນການທົດລອງ. ຊິບ Photonic ໃນຂັ້ນຕອນການອອກແບບ, ດັ່ງນັ້ນການຄົ້ນຄວ້າ NTIC ນີ້ສາມາດຖືກປະຕິບັດກ່ອນຫນ້ານີ້.

01

ເທັກໂນໂລຍີ Multiplexing: ບັນລຸແບນວິດບັນທຶກ 1.53 Pbit/s
ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ບັນລຸແບນວິດປະມານ 1.53 Pbit / s ໂດຍການເຂົ້າລະຫັດຂໍ້ມູນຢູ່ທີ່ 55 ຄວາມຖີ່ຂອງ optical ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (ເຕັກນິກທີ່ເອີ້ນວ່າ multiplexing). ນັ້ນແມ່ນແບນວິດພຽງພໍເພື່ອປະຕິບັດການຈະລາຈອນທາງອິນເຕີເນັດຂອງໂລກທັງຫມົດ (ປະມານຫນ້ອຍກວ່າ 1 Pbit / s) ຜ່ານສາຍໃຍແກ້ວນໍາແສງອັນດຽວ: ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍກວ່າການເຊື່ອມຕໍ່ Gbit ຫຼາຍລ້ານເທົ່າ (ໃນກໍລະນີທີ່ດີທີ່ສຸດ) ທີ່ຄົນທົ່ວໄປມີ.
ເຕັກໂນໂລຊີເຮັດວຽກໂດຍການໃຊ້ປະໂຍດຈາກຄວາມຖີ່ຂອງແສງທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນທົ່ວ spectrum. ເນື່ອງຈາກແຕ່ລະ "ສີ" ໃນ spectrum (ເບິ່ງເຫັນແລະເບິ່ງບໍ່ເຫັນ) ມີຄວາມຖີ່ຂອງຕົນເອງ: ບໍ່ເຫມືອນກັບຄວາມຖີ່ອື່ນໆທັງຫມົດ, ມັນສາມາດປະຕິບັດການໄຫຼເຂົ້າຂອງຂໍ້ມູນເອກະລາດຂອງຕົນເອງ. ນັກຄົ້ນຄວ້າສາມາດປົດລັອກປະສິດທິພາບ spectral ຂອງ 332 bits/s/Hz (bits ຕໍ່ວິນາທີຕໍ່ Hertz); ນີ້ແມ່ນສາມເທົ່າຂອງຄວາມພະຍາຍາມທີ່ດີທີ່ສຸດທີ່ຜ່ານມາໃນປີ 2019 - ສຸດທ້າຍໄດ້ບັນລຸປະສິດທິພາບ spectral ຂອງ 105 bits/s/Hz.

02
ການ​ຕັ້ງ​ຄ່າ​ທົດ​ລອງ​: ການ​ສົ່ງ​ຂໍ້​ມູນ​ຂ່າວ​ສານ C​-band ຢູ່ 184 wavelengths ທີ່​ແຕກ​ຕ່າງ​ກັນ​
ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ຈັດການສົ່ງຂໍ້ມູນ C-band ໃນທົ່ວ 184 wavelengths ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ: ຄວາມຖີ່ເອກະລາດ, ບໍ່ທັບຊ້ອນເຫຼົ່ານີ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສົ່ງຂໍ້ມູນພ້ອມໆກັນພາຍໃນສາຍໃຍແກ້ວນໍາແສງ. ແສງໄດ້ຖືກ modulated ເພື່ອສົ່ງ 55 ສາຍນ້ໍາແຍກຕ່າງຫາກ (ຮູບແບບ) ຂອງຂໍ້ມູນກ່ອນທີ່ຈະສົ່ງລົງສາຍໃຍແກ້ວນໍາແສງ. ເມື່ອ modulated (ຄືກັບສາຍໃຍແກ້ວນໍາແສງສ່ວນໃຫຍ່ທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ໃນປັດຈຸບັນ), ມັນຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີແກນແກ້ວເພື່ອປະຕິບັດຂໍ້ມູນທັງຫມົດ. ເມື່ອຂໍ້ມູນຖືກສົ່ງ (ກວມເອົາ 184 wavelengths ແລະ 55 modes), receiver decodes the different wavelengths and modes to collect its data. ໃນການທົດລອງ, ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງຜູ້ສົ່ງແລະຜູ້ຮັບໄດ້ຖືກກໍານົດເປັນ 25.9 ກິໂລແມັດ.

①Optical comb source: 184 carriers ແມ່ນຜະລິດຢູ່ໃນແຫຼ່ງ comb optical. ②ການປັບສັນຍານ. ຜູ້ໃຫ້ບໍລິການແມ່ນ modulated ດ້ວຍ 16 QAM ແລະສັນຍານ multiplexed polarization. ③ ການຜະລິດສັນຍານຂະຫນານ. ສັນຍານສໍາລັບແຕ່ລະໂຫມດຖືກ forked ແລະການຊັກຊ້າຂອງເສັ້ນທາງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຈໍາລອງການໄຫຼຂອງຂໍ້ມູນເອກະລາດ. ④ ໂໝດ multiplexer. ແຕ່ລະສັນຍານຖືກປ່ຽນເປັນໂຫມດທາງກວ້າງຂອງພື້ນທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະຖືກສົ່ງໄປຫາເສັ້ນໄຍ 55 ໂຫມດ. ⑤ 55 ຮູບແບບໄຟເບີ. ສັນຍານແຜ່ຂະຫຍາຍຢູ່ໃນຮູບແບບຍາວ 25.9 ກິໂລແມັດ 55 ເສັ້ນໄຍ. ⑥ ໂໝດ Demultiplexer. ຢູ່ທີ່ຕົວຮັບ, ສັນຍານຈາກແຕ່ລະໂຫມດທາງກວ້າງຂອງພື້ນທີ່ແມ່ນແຍກແລະປ່ຽນເປັນໂຫມດພື້ນຖານ. ⑦ເຄື່ອງຮັບຂະໜານຄວາມໄວສູງ. ສັນຍານ mode-demultiplexed ແມ່ນ wavelength-demultiplexed ໂດຍການກັ່ນຕອງແລະປ່ຽນເປັນສັນຍານໄຟຟ້າໂດຍເຄື່ອງຮັບ coherent ຂະຫນານ. ⑧ ການປະມວນຜົນສັນຍານອອບໄລນ໌. ການປຸງແຕ່ງ MIMO ເພື່ອກໍາຈັດສັນຍານລົບກວນໃນລະຫວ່າງການຂະຫຍາຍພັນຂອງເສັ້ນໄຍ.

ຜົນໄດ້ຮັບການທົດລອງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເຖິງແມ່ນວ່າອັດຕາຂໍ້ມູນຫຼຸດລົງເລັກນ້ອຍໃນຕອນທ້າຍຂອງຄວາມຍາວຄື້ນຍາວຂອງ C-band (ປະມານ 1565 nm), ອັດຕາຂໍ້ມູນທີ່ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະເກືອບເປັນເອກະພາບແມ່ນໄດ້ຮັບໃນພາກພື້ນຄວາມຍາວຄື່ນອື່ນໆ, ເຖິງ 1.53 Pbit / s ຫຼັງຈາກ. ຄວາມຜິດພາດ. ການແກ້ໄຂ