Serat standar ngahontal catetan rubakpita dunya, ngaleuwihan total lalu lintas Internét global

Tim peneliti ti Network Research Institute of Japan's National Institute of Information and Communication Technologies (NICT) geus ngahontal catetan rubakpita dunya anyar 1,53 Pbit/s dina serat optik diaméterna baku. Ieu ngandung harti yén lalulintas Internet global bisa cocog kana eta.
A sateuacanna sarupa dilaporkeun satengah bulan ka tukang: rubakpita 1,84 Pbit / s kahontal ku laser tunggal jeung chip optik tunggal, nilai leuwih luhur batan nu dihontal ku NICTs, tapi masalahna téh nya éta masih eksperimen. Chip fotonik dina tahap desain, ku kituna ieu panalungtikan NTIC bisa dilaksanakeun saméméhna.

01

Téknologi Multiplexing: ngahontal rubakpita catetan 1,53 Pbit / s
Para panalungtik ngahontal rubakpita kira-kira 1.53 Pbit/s ku cara ngodekeun informasi dina 55 frékuénsi optik anu béda (téhnik anu katelah multiplexing). Éta cukup rubakpita pikeun ngangkut sadaya lalu lintas Internét di dunya (diperkirakeun kirang ti 1 Pbit/s) dina kabel serat optik tunggal: sajuta kali langkung efektif tibatan sambungan Gbit (paling saéna) anu rata-rata jalma.
Téknologi jalanna ku ngamangpaatkeun frékuénsi cahaya anu béda-béda dina spéktrum. Kusabab unggal "warna" dina spéktrum (katingali jeung halimunan) boga frékuénsi sorangan: teu kawas sakabeh frékuénsi séjén, éta bisa mawa aliran bebas informasi sorangan. Para panalungtik junun muka konci efisiensi spéktral 332 bit/s/Hz (bit per detik per Hertz); ieu tilu kali leuwih luhur ti usaha pangalusna na saméméhna dina 2019 - dimungkinkeun dina ngahontal efisiensi spéktral 105 bit / s / Hz.

02
Setélan ékspérimén: Pangiriman inpormasi C-band dina 184 panjang gelombang anu béda
Para panalungtik junun ngirimkeun inpormasi C-band dina 184 panjang gelombang anu béda: frekuensi anu henteu tumpang tindih ieu dianggo pikeun ngirimkeun inpormasi sakaligus dina kabel serat optik. Lampu dimodulasi pikeun ngirimkeun 55 aliran (pola) data anu misah sateuacan dikirim ka kabel serat optik. Sakali dimodulasi (sapertos kalolobaan kabel serat optik anu ayeuna dipasang), peryogi inti kaca pikeun nyandak sadaya data. Nalika data dikirimkeun (ngawengku 184 panjang gelombang sareng 55 modeu), panarima ngadekodekeun panjang gelombang sareng mode anu béda pikeun ngumpulkeun datana. Dina percobaan, jarak antara pangirim jeung panarima disetel ka 25,9 km.

①Sumber sisir optik: 184 operator dihasilkeun dina sumber sisir optik. ②Modulasi sinyal. Pamawa dimodulasi ku 16 QAM sareng sinyal multiplexed polarisasi. ③ Generasi sinyal paralel. Sinyal pikeun unggal mode dicabang sareng telat jalur diterapkeun pikeun nyontokeun aliran data anu mandiri. ④ modeu multiplexer. Unggal sinyal dirobah kana mode spasial béda jeung dikirim ka serat 55-mode. ⑤ 55 modeu serat. Sinyal propagates dina 25,9 kilométer mode panjang 55 serat. ⑥ Modeu Demultiplexer. Dina panarima, sinyal ti unggal mode spasial dipisahkeun sarta dirobah jadi mode fundamental. ⑦ panarima paralel speed High. Sinyal mode-demultiplexed nyaéta panjang gelombang-demultiplexed ku saringan sarta dirobah jadi sinyal listrik ku panarima koheren paralel. ⑧ Ngolah sinyal offline. Pamrosésan MIMO pikeun ngaleungitkeun gangguan sinyal nalika rambatan serat.

Hasil ékspérimén nunjukkeun yén sanajan laju data rada turun dina tungtung panjang gelombang panjang C-band (sakitar 1565 nm), laju data anu stabil sareng ampir seragam dicandak di daérah panjang gelombang anu sanés, ngahontal jumlahna 1,53 Pbit/s saatos. kasalahan. koreksi