Nowy rekord prędkości transmisji za pomocą światłowodu – aż 1,7 petabitów na sekundę!

Zespół japońskich, australijskich, holenderskich i włoskich badaczy ustanowił nowy rekord prędkości transmisji dla światłowodu, osiągając przepustowość wynoszącą 1,7 petabitów na odcinku 67 km. Jedno włókno zawiera 19 rdzeni, z których każdy może przesyłać sygnał i spełnia globalne standardy dotyczące grubości, co pozwala na zastosowanie go bez potrzeby masowych zmian infrastrukturalnych. Ponadto, potrzebuje mniejszej mocy obliczeniowej, co znacznie redukuje moc wymaganą do transmisji jednego bitu.

Światłowód została opracowany przez Japoński Narodowy Instytut Technologii Informacyjno-Komunikacyjnych (NICT) i Sumitomo Electric Industries, Ltd. (SEI), a prace wykonano we współpracy z Uniwersytetem Technologicznym w Eindhoven, Uniwersytetem L’Aquila i Uniwersytetem Macquarie.

rekord prędkości transmisji za pomocą światłowodu – aż 1,7 petabitów
Żródło: NICT

Cały główny światowy ruch internetowy odbywa się przez światłowody, które mają grubość 125 mikronów (porównywalną do grubości ludzkiego włosa). Te włókna łączą kontynenty, centra danych, wieże telefonii komórkowej, stacje naziemne satelitów oraz nasze domy i przedsiębiorstwa.

W 1988 roku pierwszy podmorski kabel światłowodowy przecinający Atlantyk miał pojemność 20 megabitów lub 40 000 rozmów telefonicznych w dwóch parach włókien. Znany jako TAT 8, pojawił się na czas, aby wesprzeć rozwój WWW, ale szybko osiągnął swoją maksymalną przepustowość. Najnowsza generacja kabli podmorskich, takich jak kabel Grace Hopper, który wszedł do użytku w 2022 roku, przesyła 22 terabity w każdej z 16 par włókien. To milion razy większa pojemność niż TAT 8, ale wciąż niewystarczająca, aby zaspokoić zapotrzebowanie na strumieniowe przesyłanie telewizji, wideokonferencje i całą naszą globalną komunikację.

rekord prędkości transmisji za pomocą światłowodu – aż 1,7 petabitów
Żródło: NICT

Dziesięciolecia badań nad optyką na całym świecie pozwoliły branży na przesyłanie coraz większej ilości danych przez pojedyncze włókna światłowodu – mówi dr Simon Gross z Wydziału Inżynierii Uniwersytetu Macquarie.

Wykorzystywali różne kolory, różne polaryzacje, spójność światła i wiele innych sztuczek, aby manipulować światłem.

Włókno światłowodu może być grubsze, ale to wiele nie zmienia

Większość obecnych włókien światłowodu ma pojedynczy rdzeń, który przenosi wiele sygnałów, jednak ta technologia jest praktycznie ograniczona, ze względu na zakłócenia między sygnałami, do kilku terabitów na sekundę.

Możemy zwiększyć szybkość transmisji, używając grubszych włókien światłowdu. Jednak byłyby on mniej elastyczne, bardziej łamliwe, przez co nieodpowiednie dla kabli podmorskich i wymagałyby przeprojektowania praktycznie całej infrastruktury światłowodowej – mówi dr Gross.

Możemy po prostu dodać więcej włókien. Ale każde dodatkowe włókno światłowodu generuje dodatkowe koszty związane z urządzeniami.

IBM

Aby zaspokoić wykładniczo rosnące zapotrzebowanie na przesyłanie danych, firmy telekomunikacyjne potrzebują technologii, które oferują większy przepływ danych przy jednoczesnym obniżeniu kosztów.

Na Uniwersytecie Macquarie stworzyliśmy kompaktowy chip ze szkła z falowodem, w którym naniesiono wzór za pomocą technologii 3D druku laserowego. Pozwala to na wprowadzanie sygnałów do 19 indywidualnych rdzeni jednocześnie, zapewniając jednocześnie jednolite, niskie straty. Inne podejścia generują straty i są ograniczone pod względem liczby rdzeni – mówi dr Gross.

To była ekscytująca współpraca z japońskimi liderami w technologii światłowodów. Mam nadzieję, że w ciągu pięciu do dziesięciu lat zobaczymy tę technologię w kablach podmorskich.

Inny badacz zaangażowany w eksperyment, profesor Michael Withford z Wydziału Matematyki i Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu Macquarie, uważa, że ten przełom w technologii włókna optycznego ma daleko idące implikacje.

Chip optyczny opiera się na dziesięcioleciach badań nad optyką na Uniwersytecie Macquarie – mówi profesor Withford.

Podstawowa, opatentowana technologia ma wiele zastosowań, w tym w poszukiwaniu planet krążących wokół odległych gwiazd, wykrywaniu chorób, a nawet identyfikowaniu uszkodzeń w rurach kanalizacyjnych.

Źródło: Techxplore / DOI: 10.1364/OFC.2023.Th4A.4

0 0 votes
Article Rating
Powiadomienia
Powiadom o
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x