První přenos 1 Petabit / S na světě využívající jednojádrové multimódové optické vlákno

• Multimódový přenos záznamu optickým vláknem rychlostí 1 petabit za sekundu zvyšuje aktuální rychlost záznamu dat v multimódovém optickém vlákně více než 2,5krát.
• Širokopásmový optický přenos je poprvé demonstrován na vláknech s více než 15 režimy pomocí připojeného režimu multiplexorů s přenosovým vláknem.
• optimalizováno pro vysokou optickou šířku pásma.
  Tato demonstrace vyvinula vysokohustotní přenos vysokého výkonu v optických vláknech, který lze vyrobit standardními metodami.

Skupina výzkumníků z Národního institutu informačních technologií (NICT, Japan aponia) System Transition Research Institute, vedená Georgem Rademacherem, NOKIA Bell Labs (Bell Labs, USA), vedená Nicolasem K. Fontainem և Prysimian Group (Prysim, Francie) Vedená Pierrem Silarim, první přenos na světě překročil 1 petabit za sekundu na jedno jaderné trvalé optické vlákno. Tím se zvyšuje aktuální přenos záznamu v multifunkčním vlákně o faktor 2,5.

Doposud byly pokusy o přenos velkého počtu režimů vláknové optiky omezeny na malou šířku pásma. V této studii jsme prokázali schopnost kombinovat vysoce spektrální efektivní širokopásmový optický přenos s 15 režimy vláknových optických vláken s průměrem povlaku v souladu s platným průmyslovým standardem 0,125 mm. Umožňují to optická vlákna multiplexeru režimu, která podporují širokopásmový přenos na vzdálenost více než 80 nm 23 km. Studie zdůrazňuje velký potenciál jednovláknových vícevrstvých vláken pro vysoký přenos energie pomocí procesů výroby vláken podobných procesům standardních vícevrstvých vláken.

Výsledky této studie byly přijaty pro povolební zasedání 46. evropské konference o optické komunikaci (EHMK 2020).

Experimentální instalace. Půjčka Národní institut informačních a komunikačních technologií (NICT)

Pozadí:

V uplynulém desetiletí proběhl po celém světě intenzivní výzkum zaměřený na zvýšení rychlosti přenosu dat v optických přenosových systémech pomocí prostorového multiplexování, aby byly splněny rychle rostoucí požadavky na přenos dat. Ve srovnání s vícejádrovými optickými vlákny mohou vícejádrová vlákna poskytovat vyšší hustotu prostorového signálu a lze je snáze vyrobit. Avšak použití multifunkčních vláken pro polymetalický přenos prostoru s vysokým výkonem dělení vyžaduje použití výpočetně náročného digitálního zpracování signálu. Tyto požadavky se zvyšují s počtem přenosových režimů; Aktivní oblastí výzkumu je povědomí o přenosových systémech podporujících velký počet režimů přenosu dat.

Demonstrace předchozích vysokých pevností v multifunkčních vláknech. Půjčka Národní institut informačních a komunikačních technologií (NICT)

Úspěchy:

Společnost NICT navrhla transfer přenosový experiment využívající přenosová vlákna vyrobená společností Prysmian ռեժիմ multiplexery módu vyvinuté společností Bell Labs. NICT vyvinula subsystém pro příjem širokopásmového vysílače pro vysílání a příjem několika stovek vysoce spektrálních vysoce účinných WDM kanálů. Multiplexory nového režimu byly založeny na procesu přeměny vícevrstvého světla, kdy se světlo 15 příchozích vláken opakovaně odráželo na fázové desce, aby odpovídalo režimům přenosového vlákna. Přenosové vlákno bylo 23 km dlouhé a mělo postupný indexový design. Bylo založeno na stávajících konstrukcích trvalých vláken, které byly optimalizovány pro širokopásmový provoz, s průměrem povlaku 0,125 mm a průměrem povlaku 0,245 mm, které splňovaly současné průmyslové standardy. Přenosový systém ukázal první přenos přesahující 1 petabit za sekundu na multifunkčním vlákně, čímž se zvýšil současný rekord o 2,5krát.

Zvýšení počtu režimů v multifunkčním přenosovém systému z optických vláken zvyšuje výpočetní složitost zpracování požadovaného digitálního signálu MIMO. Použité přenosové vlákno však mělo malou proměnlivou latenci, což zjednodušovalo složitost MIMO při zachování této nízké modální latence při vysoké optické šířce pásma. Ve výsledku bychom mohli ukázat 382 kanálové přenosy, z nichž každý je modulován signály 64-QAM. Očekává se, že úspěch vysokovýkonného přenosu pomocí jaderného multimódového optického vlákna s vysokou hustotou prostorového signálu հեշտ snadná výrobní technologie posílí vysoce výkonnou multimódovou přenosovou technologii pro budoucí vysoce výkonné optické přenosové systémy.

Budoucí prospekty

V budoucnu bychom chtěli usilovat o možnost rozšíření vysoce výkonné víceúrovňové přenosové vzdálenosti a integrovat ji s celou řadou technologií, abychom položili základ budoucí technologie optického přenosu.

Článek o výsledcích tohoto experimentu byl publikován na 46. evropské konferenci o optické komunikaci (ECOC2020, 6. – 10. Prosince 2020), jedné z největších mezinárodních konferencí o vláknové optice. Mělo se to konat v Bruselu v Belgii, ale muselo se to kvůli epidemii viru Vep Corona. Noviny získaly velmi vysoké hodnocení և byly přijaty k prezentaci na zvláštním zasedání posledního průzkumu (Post Deadline Paper) 10. prosince.

Setkání. Evropská konference o optické komunikaci (ECOC2020)