Un equipo de investigación del Instituto de Investigación de Redes del Instituto Nacional de Tecnologías de la Información y la Comunicación (NICT) de Japón ha logrado un nuevo récord mundial de ancho de banda de 1,53 Pbit/s en una fibra óptica de diámetro estándar. Esto significa que el tráfico global de Internet puede encajar en él.
Un avance similar se reportó hace medio mes: se logró un ancho de banda de 1,84 Pbit/s con un solo láser y un solo chip óptico, valor superior al alcanzado por las NTIC, pero su problema es que aún es experimental. Chips fotónicos en la etapa de diseño, por lo tanto, esta investigación NTIC puede implementarse antes.
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Tecnología de multiplexación: alcance un ancho de banda récord de 1,53 Pbit/s
Los investigadores lograron un ancho de banda de aproximadamente 1,53 Pbit/s al codificar la información en 55 frecuencias ópticas diferentes (una técnica conocida como multiplexación). Eso es suficiente ancho de banda para transportar todo el tráfico de Internet del mundo (estimado en menos de 1 Pbit/s) a través de un solo cable de fibra óptica: un millón de veces más efectivo que la conexión de Gbit (en el mejor de los casos) que tiene la persona promedio.
La tecnología funciona aprovechando diferentes frecuencias de luz en todo el espectro. Dado que cada “color” en el espectro (visible e invisible) tiene su propia frecuencia: a diferencia de todas las demás frecuencias, puede transportar su propio flujo de información independiente. Los investigadores lograron desbloquear una eficiencia espectral de 332 bits/s/Hz (bits por segundo por Hertz); esto es tres veces más alto que su mejor intento anterior en 2019: este último logró una eficiencia espectral de 105 bits/s/Hz.
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Configuración experimental: transmisión de información de banda C en 184 longitudes de onda diferentes
Los investigadores lograron transmitir información de banda C a través de 184 longitudes de onda diferentes: estas frecuencias independientes que no se superponen se utilizan para transmitir información simultáneamente dentro del cable de fibra óptica. La luz se modula para transmitir 55 flujos separados (patrones) de datos antes de enviarse por el cable de fibra óptica. Una vez modulado (como la mayoría de los cables de fibra óptica desplegados actualmente), requiere un núcleo de vidrio para transportar todos los datos. A medida que se envían los datos (que abarcan 184 longitudes de onda y 55 modos), el receptor decodifica las diferentes longitudes de onda y modos para recopilar sus datos. En el experimento, la distancia entre el emisor y el receptor se fijó en 25,9 km.
①Fuente de peine óptico: se generan 184 portadores en una fuente de peine óptico. ②Modulación de señal. La portadora está modulada con señales de 16 QAM y polarización multiplexada. ③ Generación de señal en paralelo. Las señales para cada modo se bifurcan y se aplican retrasos en la ruta para simular flujos de datos independientes. multiplexor de modo ④. Cada señal se convierte en un modo espacial diferente y se envía a una fibra de 55 modos. ⑤ Fibra de 55 modos. La señal se propaga en una fibra de modo 55 de 25,9 kilómetros de longitud. ⑥ Modo demultiplexor. En el receptor se separa la señal de cada modo espacial y se convierte al modo fundamental. ⑦ Receptor paralelo de alta velocidad. La señal demultiplexada en modo es demultiplexada en longitud de onda por un filtro y convertida en una señal eléctrica por un receptor coherente paralelo. ⑧ Procesamiento de señales fuera de línea. Procesamiento MIMO para eliminar la interferencia de la señal durante la propagación de la fibra.
Los resultados experimentales muestran que aunque la tasa de datos cae ligeramente en el extremo de longitud de onda larga de la banda C (alrededor de 1565 nm), se obtiene una tasa de datos estable y casi uniforme en otras regiones de longitud de onda, alcanzando un total de 1,53 Pbit/s después del error. corrección
Post time: Nov-18-2022
