В результате многолетних исследований в рамках международного сотрудничества, в частности, Астонского университета в Великобритании и Национального института информационных и коммуникационных технологий (NICT) в Японии, международной исследовательской группе удалось достичь скорости передачи 402 терабит / с (Тбит / с) по стандартному оптоволоконному кабелю. Это примерно в 1,6 миллиона раз быстрее, чем среднее домашнее интернет-соединение. Технология, используемая для этого достижения, основана на оптическом усилении следующего поколения и мультиплексировании по длине волны, что позволяет передавать несколько сигналов на разных длинах волн через одно оптическое волокно.
Бен Паттнэм, старший научный сотрудник NICT, объясняет, что система включает в себя оптические усилители и другое оборудование, специально разработанное в рамках этого исследования, в частности, компаниями Nokia Bell Labs и гонконгской Amonics. Система также включает в себя шесть отдельных оптических усилителей, которые считаются ключевыми для этого достижения, способных извлекать оптические сигналы с длин волн диапазона C (текущий стандартный диапазон связи), а также диапазонов U, L, S, E и O. Диапазоны E и O находятся в ближнем инфракрасном диапазоне, в то время как диапазоны S, C, L и O находятся в коротковолновом инфракрасном диапазоне.
Как отмечают эксперты, последствия этого прорыва очевидны и ведут, в частности, к повышению эффективности обработки данных и телекоммуникационной инфраструктуры, которые могли бы извлечь выгоду из сверхбыстрой передачи данных.
По сообщениям участников этого исследования, технических проблем для достижения этой скорости было много, в том числе управление дисперсией и нелинейностью в оптическом волокне, а также разработка новых оптических усилителей. Оптимизация методов обработки сигналов (новые усилители) позволила избежать использования оптических волокон следующего поколения. Не говоря уже о том, что для передачи такого большого количества данных исследователи разработали первую оптическую систему передачи, охватывающую шесть диапазонов длин волн.
По сравнению с рекомендованной Netflix скоростью интернет-соединения в 3 Мбит/с и выше для просмотра фильмов в формате HD, эта скорость более чем в 100 миллионов раз выше. Скорость была достигнута за счет использования более широкого спектра, с использованием шести полос вместо предыдущих четырех, что увеличило возможности обмена данными (обычно используется только одна или две полосы).
Как объясняют ученые Астонского университета, они достигли этой рекордной пропускной способности с помощью стандартных волоконно-оптических кабелей, показав, что для получения этой пропускной способности не потребуется устанавливать новые специализированные сети. Астонский университет внес особый вклад, создав набор усилителей комбинационного рассеяния в U-диапазоне, самой длинной части комбинированного спектра длин волн, где обычные волоконные усилители с легированным покрытием в настоящее время недоступны в коммерческих источниках. «Это открытие может позволить увеличить пропускную способность одного оптоволокна, так что у мира будет более производительная система», - говорится в заявлении доктора Филипса из Астонского университета. «Ожидается, что эта новая технология внесет значительный вклад в расширение пропускной способности инфраструктуры оптической связи в связи с быстрым ростом спроса на услуги передачи данных в будущем», - добавляет он.
Помимо улучшений в телекоммуникациях и центрах обработки данных, такие отрасли, как медицина, образование и развлечения, также могут извлечь выгоду из этого прогресса. В частности, это будет прекрасным импульсом для развития медицинских консультаций в реальном времени с разрешением 16K и их сопровождением виртуальной реальностью без каких-либо задержек. Поскольку спрос на данные со стороны бизнеса и частных лиц растет, это новое открытие, по заключению ученых, может помочь сохранить цены на широкополосную связь стабильными, несмотря на повышение пропускной способности и скорости.
Однако, как отмечают участники исследования, эта технология еще не готова к широкомасштабному коммерческому внедрению. Необходимы дополнительные испытания и усовершенствования, чтобы обеспечить ее надежность и экономическую эффективность.
