Вчені побили рекорд передачі даних по оптоволокну — 1 петабіт за секунду

Японські вчені вперше у світі передали дані по звичайному оптоволоконному кабелю з рекордною швидкістю 1 петабіт на секунду. Результати дослідження представив сайт Національного інституту інформаційних та комунікаційних технологій (NICT).

Петабіт дорівнює квадрильйону біт (число з 16-ма нулями) — саме такої пропускної спроможності інженерам з Інституту мережевих досліджень вдалося досягти в 15-модовому оптичному волокні зі стандартним діаметром оболонки (0,125 мм) з використанням лише чотирьох жил. Дані вдалося передати зі швидкістю 1,02 петабіту за секунду на відстань 51,7 км.

Попереднім рекордом була швидкість 610 терабітів в секунду в аналогічному волокні, ось тільки тоді дослідники використовували частину S-діапазону (діапазон частот дециметрових та сантиметрових довжин хвиль, що використовуються для наземного та супутникового радіозв'язку), а тепер охопили всі частоти. Нова технологія дозволить значно прискорити роботу інтернету і незабаром, адже вона сумісна з вже наявною мережевою інфраструктурою.

Широкосмугове мультиплексування з поділом по довжині хвилі та розширені волоконні підсилювачі, леговані ербієм, дозволили створити 801 канал з паралельними довжинами хвиль у рекордній оптичній смузі пропускання 20 ТГц. Попри величезну кількість каналів у кожній із чотирьох жил, волокна сумісні з теперішніми технологіями створення кабелів. Вони також не вимагають складного обладнання для обробки сигналів — підійдуть традиційні передавачі.

"Ми змогли використати рекордний оптичний спектр 20 ТГц з 801 каналом з рознесеними довжинами хвиль по 25 ГГц, кожен із модуляцією 256 QAM з подвійною поляризацією для високої спектральної щільності у всіх діапазонах довжин хвиль", — пояснили японські вчені.

Експеримент, під час якого встановили рекорд швидкості, провели у грудні 2020 року, а результати представили у доповіді на Міжнародній конференції з лазерної та електрооптики (CLEO) 2022 року. За словами розробників, чотирижильні волокна найближче до комерційного впровадження серед усіх версій удосконалених оптоволоконних мереж. Технологія є важливим кроком на шляху до запуску магістральних систем зв'язку, що підтримують стандарти інформаційних послуг, що перевершують 5G.

Потреба збільшення швидкості змушує вчених удосконалити оптичні волокна. Останніми роками було запропоновано кілька варіантів з таким самим діаметром оболонки, що й у стандартних одномодових волокон, але здатні підтримувати кілька каналів передачі сигналів. Такі технології збільшують пропускну здатність, але досі сумісні з наявними виробничими процесами. NICT вже встановив кілька світових рекордів, представивши нові системи передачі.

Раніше писали, що Nokia прискорила оптоволоконний інтернет до 600 Гбіт/с у мережі завдовжки понад 780 кілометрів. Компанія планує замінити новою технологією чинний стандарт, що передає максимум 400 Гбіт/с.