Группа ученых из Института исследований сетевых систем Национального института информационных и коммуникационных технологий (NICT) в Японии под руководством Георга Радемахера (NOKIA Bell Labs), Николя Фонтена и Пьера Силларда (Prysimian Group), впервые в мире смогли передать данные по многомодовому оптическому волокну со скоростью более 1 Пбит/с. Для передачи данных на расстояние 23 км было использовано 15-модовое волокно с широкой полосой пропускания со специальными мультиплексорами для спектрального уплотнения сигнала.
За последнее десятилетие во всем мире проводились интенсивные исследования по увеличению скорости передачи данных по оптоволокну, чтобы удовлетворить экспоненциально растущие требования к каналам связи между крупными дата-центрами. По сравнению с многожильными оптическими кабелями, одножильные многомодовые кабели могут поддерживать более высокую плотность сигнала и их легче производить, однако для мультиплексированной передачи с пространственным разделением и большой пропускной способностью требует использования сложных вычислительных устройств для обработки сигнала.
В NICT был проведен эксперимент по передаче данных, в котором использовалось 125-мк оптоволокно производства Prysmian и многомодовые мультиплексоры, разработанные Bell Labs. Широкополосный приемопередатчик был разработан в NICT для работы с несколькими сотнями каналами WDM, обеспечивая при этом высокое качество сигнала. Принцип работы новых мультиплексоров основан на многоплоскостном процессе преобразования света, при котором 15 входных сигналов многократно отражаются от фазовой пластины, чтобы соответствовать режимам передачи для соответствующего оптоволокна.
Оптоволокно с технологией градиентного преломления имело длину 23 км, для его создания были использованы существующие технологии для многомодовых волокон, с оптимизацией для широкополосной работы. При проведении эксперимента была зафиксирована скорость передачи данных более 1 Пбит/с, что в 2,5 раза больше, чем предыдущие рекорды скорости. Обычно при увеличении количества режимов в многомодовой оптоволоконной системе значительно возрастает модальная задержка из-за высокой нагрузки при обработке сигнала, но в случае с оптоволокном Prysmian удалось свести ее к минимуму, что позволило продемонстрировать передачу 382 каналов с модуляцией 64-QAM.
В будущем исследователи хотели бы увеличить дальность передачи данных, модернизировав приемопередатчики и оптоволокно. Команда ученых из NICT надеется, что экспериментальная технология по передаче данных со скоростью более 1 Пбит/с будет развиваться дальше и дойдет до серийного производства в ближайшие годы. Ранее в NICT поставили другой рекорд, достигнув скорости 10,66 Пбит/с при передаче данных на расстояние 13 км. Однако в этом случае использовалось нестандартное волокно с увеличенным диаметром сердцевины и 38 многомодовывми «ядрами».
Материалы по теме:
