Ученые побили рекорд передачи данных по оптоволокну — 1 петабит в секунду

Японские ученые впервые в мире передали данные по обычному оптоволоконному кабелю с рекордной скоростью 1 петабит в секунду. Результаты исследования представил сайт Национального института информационных и коммуникационных технологий (NICT).

Петабит равняется квадриллиону бит (число с 16-ю нолями) — именно такой пропускной способности инженерам из Института сетевых исследований удалось достичь в 15-модовом оптическом волокне со стандартным диаметром оболочки (0,125 мм) с использованием всего четырех жил. Данные удалось передать со скоростью 1,02 петабита в секунду на расстояние 51,7 км.

Предыдущим рекордом была скорость 610 терабит в секунду в аналогичном волокне, вот только тогда исследователи использовали часть S-диапазона (диапазон частот дециметровых и сантиметровых длин волн, используемых для наземной и спутниковой радиосвязи), а теперь охватили все частоты. Новая технология позволит значительно ускорить работу Интернета и довольно скоро, ведь она совместима с уже существующей сетевой инфраструктурой.

Широкополосное мультиплексирование с разделением по длине волны и расширенные волоконные усилители, легированные эрбием, позволили создать 801 канал с параллельными длинами волн в рекордной оптической полосе пропускания 20 ТГц. Несмотря на огромное количество каналов в каждой из четырех жил, волокна совместимы с существующими технологиями создания кабелей. Они также не требуют сложного оборудования для обработки сигналов — подойдут традиционные передатчики.

"Мы смогли использовать рекордный оптический спектр 20 ТГц с 801 каналом с разнесенными длинами волн по 25 ГГц, каждый с модуляцией 256 QAM с двойной поляризацией для высокой спектральной плотности во всех диапазонах длин волн", — объяснили японские ученые.

Эксперимент, во время которого установили рекорд скорости, провели в декабре 2020 года, а результаты представили в докладе на Международной конференции по лазерной и электрооптике (CLEO) 2022 года. По словам разработчиков, четырехжильные волокна ближе всего к коммерческому внедрению среди всех версий усовершенствованных оптоволоконных сетей. Технология является важным шагом на пути к запуску магистральных систем связи, поддерживающих стандарты информационных услуг, превосходящих 5G.

Потребность в увеличении скорости вынуждает ученых усовершенствовать оптические волокна. В последние годы были предложены несколько вариантов с таким же диаметром оболочки, что и у стандартных одномодовых волокон, но способные поддерживать несколько каналов передачи сигналов. Такие технологии увеличивают пропускную способность, но все еще совместимы с существующими производственными процессами. NICT уже установил несколько мировых рекордов, представив новые системы передачи.

Ранее писали, что Nokia ускорила оптоволоконный интернет до 600 Гбит/с в сети длиной более 780 километров. Компания планирует заменить новой технологией действующий стандарт, который передает максимум 400 Гбит/с.