Исследователи из японского Национального института информационных и коммуникационных технологий (NICT) поставили эксперимент по передаче данных по оптоволокну с рекордной скоростью на огромное расстояние. Улучшенное оборудование и новый кабель позволили передать данные со скоростью 319 Тбит/с на расстояние 3 001 км.
Оборудование NIST. Источник изображения: NIST
Предполагается, что существующие каналы оптоволоконной передачи данных захлебнутся в ожидаемом информационном цунами — при экспоненциальном росте данных от служб и сервисов. Это заставляет исследователей раз за разом совершенствовать оборудование для приёма и передачи данных и сами кабели, чтобы тем или иным способом повысить плотность передачи и снизить вероятность возникновения ошибок.
Для достижения нового рекорда японцы предложили 4-жильный кабель в стандартном форм-факторе, чтобы не менять всю действующую кабельную инфраструктуру. Оболочка жил была сделана тоньше, но внешний диаметр волокон остался прежним — 0,125 мм. Предполагается, что это не снизит механическую надёжность волокон, которая будет сохранена на уровне обычных одномодовых жил.
Кроме четырёх жил в кабеле было предложено использовать мультиплексирование с разделением по длине волны, а также внедрена новая комбинация различных технологий усилителей оптического сигнала. В частности, в дополнение к обычно используемым диапазонам сигнала C и L, задействован диапазон S. Использование всех трёх диапазонов позволило организовать 552 мультиплексированных канала с разделением по длине волны (от 1487,8 до 1608,33 нм).
Новый рекорд. Источник изображения: NIST
Включить в комбинацию дополнительно диапазон S стало возможным благодаря комбинации двух усилителей на каждом волокне. При этом волокна пришлось легировать редкоземельными элементами эребием и тулием. Легирование обеспечило эффект усиления оптического сигнала равномерно распределённый по всему волокну (эффект Рамана). Всё вместе взятое позволило улучшить предыдущий рекорд по скорости передачи на огромные дистанции в 2,7 раза.