Самое быстрое оптическое волокно промышленного стандарта

  • Пользователь Алексей Коровин опубликовал
  • 31 мая 2023 г., 15:27:58 MSK
  • 0 комментариев
  • 37 просмотров
Оптическое волокно толщиной с человеческий волос теперь может обеспечить более 10 миллионов подключений к быстрому домашнему Интернету, работающих на полную мощность.

Оптическое волокно толщиной с человеческий волос теперь может обеспечить более 10 миллионов подключений к быстрому домашнему Интернету, работающих на полную мощность.

Команда японских, австралийских, голландских и итальянских исследователей установила новый рекорд скорости для оптического волокна промышленного стандарта, достигнув 1,7 Петабит на волокне длиной 67 км. Волокно, содержащее 19 ядер, каждое из которых может передавать сигнал, соответствует мировым стандартам по размеру волокна, гарантируя, что его можно внедрить без масштабных изменений инфраструктуры. И он использует меньше цифровой обработки, что значительно снижает мощность, требуемую на каждый передаваемый бит.

Исследователи Университета Маккуори поддержали изобретение, разработав стеклянный чип с 3D-лазерной печатью, который обеспечивает доступ с низкими потерями к 19 потокам света, переносимым волокном, и обеспечивает совместимость с существующим передающим оборудованием.

Волокно было разработано Японским национальным институтом информационных и коммуникационных технологий (NICT, Япония) и Sumitomo Electric Industries, Ltd. (SEI, Япония), и работа была выполнена в сотрудничестве с Технологическим университетом Эйндховена, Университетом Аквилы и Университетом Маккуори.

Весь мировой интернет-трафик передается по оптическим волокнам толщиной 125 микрон каждое (что сравнимо с толщиной человеческого волоса). Эти стандартные для отрасли волокна соединяют континенты, центры обработки данных, вышки мобильной связи, наземные спутниковые станции, а также наши дома и предприятия.

Еще в 1988 году первый подводный волоконно-оптический кабель, проложенный через Атлантику, имел пропускную способность 20 Мегабит, или 40 000 телефонных звонков, по двум парам волокон. Известная как TAT 8, она появилась как раз вовремя, чтобы поддержать развитие Всемирной паутины. Но вскоре он был полностью загружен.

Подводные кабели последнего поколения, такие как кабель Grace Hopper, который был введен в эксплуатацию в 2022 году, передают 22 Терабит в каждой из 16 пар волокон. Это в миллион раз больше емкости, чем у TAT 8, но ее все равно недостаточно для удовлетворения спроса на потоковое телевидение, видеоконференции и все другие наши глобальные коммуникации.

"Десятилетия исследований в области оптики по всему миру позволили отрасли передавать все больше и больше данных по одиночным волокнам", - говорит доктор Саймон Гросс из инженерной школы Университета Маккуори. "Они использовали разные цвета, разную поляризацию, когерентность света и множество других трюков для манипулирования светом".

Большинство современных волокон имеют одну сердцевину, которая передает множество световых сигналов. Но эта современная технология практически ограничена всего несколькими терабитами в секунду из-за помех между сигналами.

"Мы могли бы увеличить производительность, используя более толстые волокна. Но более толстые волокна были бы менее гибкими, более хрупкими, менее подходящими для кабелей большой протяженности и потребовали бы масштабной перестройки волоконно-оптической инфраструктуры", - говорит доктор Гросс.

"Мы могли бы просто добавить больше волокон. Но каждое волокно увеличивает накладные расходы на оборудование и стоимость, и нам потребовалось бы гораздо больше волокон".

Чтобы удовлетворить экспоненциально растущий спрос на передачу данных, телекоммуникационным компаниям необходимы технологии, обеспечивающие больший поток данных при меньших затратах.

Новое оптоволокно содержит 19 ядер, каждое из которых может передавать сигнал.

"Здесь, в Университете Маккуори, мы создали компактный стеклянный чип с рисунком волновода, выгравированным на нем с помощью технологии 3D-лазерной печати. Это позволяет подавать сигналы на 19 отдельных жил оптоволокна одновременно с равномерными низкими потерями. Другие подходы сопряжены с потерями и ограничены по количеству ядер", - говорит доктор Гросс.

"Было интересно работать с японскими лидерами в области волоконно-оптических технологий. Я надеюсь, что мы увидим эту технологию в подводных кабелях в течение пяти-десяти лет".

Другой исследователь, участвовавший в эксперименте, профессор Майкл Уитфорд из Школы математических и физических наук Университета Маккуори, считает, что этот прорыв в технологии оптического волокна имеет далеко идущие последствия.

"Оптический чип основан на десятилетиях исследований в области оптики в Университете Маккуори", - говорит профессор Уитфорд. "Лежащая в основе запатентованная технология имеет множество применений, включая поиск планет, вращающихся вокруг далеких звезд, выявление заболеваний и даже выявление повреждений в канализационных трубах".

Комментарии

0 комментариев