У Японії встановили новий світовий рекорд, передавши 1,02 петабіт (1,02 x 10 6 ГБ) даних за секунду на відстань 1808 кілометрів за допомогою спеціального 19-модового оптичного волокна.

Про це повідомляє interestingengineering.com.

Дослідники стверджують, що розроблена ними оптоволоконна технологія може допомогти підготувати мережі до різкого зростання трафіку в майбутньому завдяки штучному інтелекту, 6G та іншим інноваціям.

Як зазначає видання, вчені роками намагалися збільшити обсяг даних, які можуть передаватися по оптоволокну. Хоча їм і вдавалося надсилати петабіти на секунду, вони могли робити це тільки на короткі відстані (менше ніж 1 000 км).

Як подолати відстань

Передача на великі відстані завжди була складним завданням, оскільки сигнал слабшає в міру поширення, а його посилення по багатомодовому волокну без створення перешкод є серйозною технічною проблемою. Автори дослідження вирішили цю проблему, розробивши спеціальний тип оптичного волокна — 19-модове волокно.

Оптоволоконні кабелі можуть бути одномодовими або багатомодовими, залежно від характеристик волокна і його використання. Одномодове волокно зазвичай використовують для передавання даних на великі відстані, а багатомодове — для коротших дистанцій.

Для того, щоб краще зрозуміти сутність явища, дослідники пропонують уявити заміну односмугової дороги на 19-смугову супермагістраль, причому все це стягнуте у волокно завтовшки лише 0,125 мм (такого самого розміру, що використовуються в наявній інфраструктурі). Кожне ядро переносить дані незалежно, і разом вони дають змогу одночасно передавати величезну кількість інформації.

Особливі підсилювачі

Дослідники також розробили спеціальну систему посилення. Оптичні сигнали втрачають силу в міру просування волокном, тому потрібні підсилювачі. Але тут теж є складність: кожне ядро мало посилюватися одночасно і в двох різних діапазонах світла (C-діапазон і L-діапазон).

Команда вчених придумала систему, яка використовувала комбінацію спеціальних підсилювачів, при цьому не змішуючи сигнали. Фахівці створили 19 рециркуляційних петель, кожна з яких використовувала одну «жилу» волокна, і пропустили сигнали через них 21 раз, щоб змоделювати загальну відстань у 1808 кілометрів. Наприкінці шляху 19-канальний приймач уловлював сигнали, а цифровий процесор на основі технології MIMO (багатовхідний і багатовихідний) очищував їх, видаляючи перешкоди та обчислюючи швидкість передачі даних.

Результат був приголомшливим. Було досягнуто загальної пропускної спроможності 1,02 петабіт на секунду на відстані 1808 км, що стало новим світовим рекордом для оптоволоконного зв’язку з використанням волокон стандартного розміру.

Ще більш вражаючим було те, що добуток пропускної спроможності на відстань (а це ключовий показник продуктивності волокна) сягнув 1,86 ексабіта за секунду-км, що є найвищим показником з коли-небудь зареєстрованих.

Источник: focus.ua