Glasfaserkabel sind heute gängige Haushaltsgegenstände kynny/ iStock
Forscher der Das Nationale Institut für Informations- und Kommunikationstechnologie NICT in Japan hat eine Datenübertragung von mehr als einem Petabit pro Sekunde unter Verwendung einer Standard-Mehrkernfaser MCF mit 0,125 mm Durchmesser demonstriert.TechXplore gemeldet.
Da die Welt immer vernetzter wird und der Bedarf an Informationen dringender denn je ist, gibt es einen massiven Druck, unsere Geräte schneller zu machen und sie mit einem beispiellosen Datenübertragungs-Backbone zu unterstützen. Anfang dieses Jahres haben wir berichtet, wie 10 Gbit/s Internetverbindungen nähern sich der Realität, und jetzt Forscher an der Das Network Research Institute am NICT hat die Petabit-Datenübertragung demonstriert.
Fortschritte in der Glasfaserherstellung
Die Welt der Kommunikation hat einen riesigen Sprung gemacht, als wir von Kupferkabeln zu Glasfaserkabeln übergegangen sind. Die Geschwindigkeit der Datenübertragung hat sich um ein Vielfaches erhöht, und es ist die Infrastruktur selbst, die es Ihnen ermöglicht, qualitativ hochwertige Videoanrufe zu führen und Filme in 4K-Auflösung anzusehen.
Im Labor arbeiten Forscher jedoch an fortschrittlichen Glasfaserkabeln, die aussehen wie die, die zu Ihrem Haus verlaufen, aber mehrere Ausbreitungspfade im Inneren unterstützen können. Eine solche Methode beinhaltet die Verwendung verschiedener Übertragungsmodi innerhalb eines einzelnen Kerns.
Im Dezember 2020 demonstrierten Forscher des NICT die Petabit-Übertragung von Daten mit 15 Modi in einem einzelnen Kern . Damit diese Übertragung jedoch effizient funktioniert, benötigt man auch eine Signalverarbeitung, um in a zu arbeiten. MIMO-Mode Multiple-Input-Multiple-Output. Das bedeutet, dass die Signale auf ihrem Weg durch den Kern verschlüsselt werden und nun beim Empfang von spezialisierten Geräten entschlüsselt werden müssen. Dies erfordert die Verwendung dedizierter integrierter Schaltkreise undDer praktische Einsatz dieser Technologie ist schwierig, bis wir die Schaltungen in großem Maßstab entwickelt haben.
Die andere Möglichkeit besteht darin, Signale in einem einzigen Modus zu übertragen, aber mehr Kerne in eine Glasfaser zu packen. Das Ergebnis sind mehrere Übertragungswege von Daten, die über eine Glasfaser gesendet werden, die von außen nicht anders aussieht, aber von innen trägtMillionen von Datenbits durch sie. Da sich die Herstellung dieser Kabel nicht sehr von der von einadrigen Kabeln unterscheidet, ist es einfacher, sie in die kommerzielle Realität zu bringen.
Fortschritte in der Signalverarbeitung
Die Forscher am NICT verwendeten Wellenlängenmultiplex WDM, bei dem Signale unterschiedlicher Wellenlängen über dasselbe Medium gesendet werden. Dadurch können mehr Daten gleichzeitig über dasselbe Kabel übertragen werden. Diese Technologie wurde kommerziell genutzt und genutztBetreiber von Glasfaserkabeln nutzten das C- und das L-Band, um ihre Daten zu übertragen.
Neben der Verwendung dieser beiden Bänder haben die Forscher des NICT auch das kürzlich erforschte S-Band in ihre Testübertragung einbezogen. Unter Verwendung von benutzerdefinierten Verstärkern für diese Bänder gelang es den Forschern, über 801 Wellenlängen zu senden und eine optische Rekordbandbreite von 20 THz zu erreicheneine Mehrkernfaser, heißt es in der Pressemitteilung. Das gesamte System übertrug Daten mit einer Rate von 1,02 Petabit pro Sekunde über eine Entfernung von 31,68 Meilen 51 km.
Da die Welt 5G umarmt, wird eine Explosion von Datenmengen erwartet, die übertragen werden müssen, und Technologien wie diese können sicherstellen, dass der Übergang mühelos erfolgen kann.
Die Forscher präsentierten ihre Arbeit auf der Internationale Konferenz für Laser und Elektrooptik CLEO 2022.