Команда международных исследователей установила новый мировой рекорд скорости для промышленного стандартного оптического волокна, которое имеет толщину с человеческий волос, но содержит революционные 19 ядер (сердечников).
Весь интернет-трафик в мире проходит по оптическим волокнам толщиной 125 микрон. Кабели из таких волокон соединяют континенты, центры обработки данных, вышки мобильной связи, наземные станции спутниковой связи и, конечно, дома и предприятия. Толщина одного волокна в оптоволоконном кабеле составляет 120 микрон (примерно с человеческий волос)
Исследователи из Австралии, Японии, Италии и Нидерландов использовали оптическое волокно, содержащее новаторские 19 ядер, каждое из ядер передает сигнал со скоростью 1,7 петабит/с по кабелю длиной 67 км. Это эквивалентно более 10 млн быстрых подключений к домашнему Интернету, работающих на полную мощность.
В то время как технически это не самая быстрая скорость передачи данных, когда-либо зафиксированная - скандинавские исследователи смогли добиться скорости в 1,84 Пбит/с в 2022 году - эта технология гораздо ближе к внедрению.
«Десятилетия исследований оптики во всем мире позволили отрасли проталкивать все больше данных через отдельные волокна. Они использовали разные цвета, различные поляризации, когерентность света и многие другие хитрости, чтобы манипулировать светом», - говорит Саймон Гросс из Университета Маккуори, Сидней, Австралия.
Ключом к сверхскоростной передаче является стеклянный чип, используемый в волокне. Разработанный в Университете Маккуори, он соответствует глобальному стандарту размера волокна, гарантируя, что он может быть внедрен без необходимости масштабных изменений инфраструктуры.
«Мы создали компактный стеклянный чип с рисунком волновода, вытравленным в нем с помощью технологии 3D-лазерной печати. Это позволяет подавать сигналы в 19 отдельных сердечников волокна с равномерными низкими потерями. Другие подходы ограничены по количеству ядер и приводят к потере слишком большого количества света, что снижает эффективность системы передачи», - поясняет Гросс.
Почему это важно?
Большинство современных оптических волокон имеют одно ядро, которое переносит множество световых сигналов, что означает, что оно ограничено несколькими терабитами в секунду из-за интерференции между сигналами. Хотя возможно увеличить толщину существующих волокон, такое изменение будет менее гибким и более дорогостоящим.
«Мы могли бы увеличить емкость, используя более толстые волокна. Но более толстые волокна были бы менее гибкими, более хрупкими, менее подходящими для дальнемагистральных кабелей и требовали бы масштабной реинженерии оптоволоконной инфраструктуры. Мы можем просто добавить больше волокон. Но каждое волокно добавляет накладные расходы на оборудование и затраты, и нам потребуется гораздо больше волокон», - говорит Гросс.
Исследователи говорят, что их кабель предлагает отличное решение для обеспечения большего потока данных при меньших затратах.
Результаты исследователей были представлены на 46-й конференции по волоконно-оптической связи.
