Первая в мире стандартная обшивка диаметром 19

15 мая 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

корректура

Национальным институтом информационных и коммуникационных технологий (NICT)

Группа исследователей из Национального института информационных и коммуникационных технологий (NICT, Япония) и Sumitomo Electric Industries, Ltd. (SEI, Япония) в сотрудничестве с Технологическим университетом Эйндховена, Университетом Л'Аквила и Университетом Маккуори разработала 19-жильное оптическое волокно со стандартным диаметром оболочки (0,125 мм), имеющее наибольшее количество жил среди многожильных волокон со стандартным диаметром оболочки и продемонстрировавшее большую пропускную способность передачи данных со скоростью 1,7 петабит в секунду. на расстояние 63,5 км. Для достижения высокой плотности сердцевин использовалась конструкция со случайно связанным многожильным волокном, а также обработка цифрового сигнала с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO) для устранения межъядерных помех.

В этом эксперименте был установлен мировой рекорд пропускной способности оптического волокна со стандартным диаметром оболочки, а также достигнута самая большая в мире дальность передачи среди экспериментов по передаче с пропускной способностью 1 петабит в секунду и более. Этот результат показывает возможность значительного снижения энергопотребления цифровой обработки сигналов MIMO в трансокеанских системах по сравнению с передачей по многомодовому оптоволоконному кабелю. Эта волоконная технология будет способствовать реализации будущих сетей оптической связи междугородной связи и большой пропускной способности.

Результаты этого эксперимента были приняты в качестве презентации после крайнего срока на 46-й конференции по оптоволоконной связи (OFC 2023) и представлены в четверг, 9 марта 2023 г. Статья называется «19-сердцевинное многоядерное волокно со случайной связью и Стандартный диаметр оболочки».

Исследования современных оптических волокон привлекли значительное внимание для удовлетворения постоянно растущих потребностей в трафике. NICT достиг пропускной способности 1,02 петабит в секунду для несвязанного многожильного волокна стандартного диаметра оболочки, 1,53 петабит в секунду для многомодового волокна и 0,17 петабит в секунду для случайного многожильного волокна.

Однако в случае несвязанного многожильного волокна количество жил ограничено для подавления помех сигналов между жилами, что затрудняет увеличение пропускной способности. С другой стороны, при передаче по многомодовому оптоволокну характеристики распространения каждой моды существенно различаются, что создает проблему для передачи на большие расстояния. Многожильное волокно со случайным соединением преодолевает эти ограничения посредством цифровой обработки сигналов MIMO и, как ожидается, станет средой передачи для будущих систем оптической связи на большие расстояния и с большой пропускной способностью. Однако необходимо точное размещение жил, и максимальное количество жил в случайно соединенном многожильном волокне со стандартным диаметром оболочки составляло 12.

В этом исследовании компания SEI разработала и изготовила 19-жильное волокно со случайным соединением со стандартным диаметром оболочки, а NICT сконструировала систему передачи, чтобы продемонстрировать максимальные возможности этого волокна. В ходе эксперимента скорость передачи данных 1,7 петабит в секунду была передана на расстояние 63,5 км. Оптимизация структуры и расположения сердцевины позволила этому волокну вместить наибольшее в мире количество сердцевин стандартного диаметра оболочки, одновременно достигая случайной связи между сердцевинами (пути оптического сигнала) и подавляя различия в характеристиках распространения. Кроме того, Университет Маккуори разработал трехмерный сердцевинный мультиплексор и демультиплексор с лазерной надписью, который можно использовать в качестве интерфейса с обычными одномодовыми оптическими волокнами.