Группа международных исследователей установила новый мировой рекорд скорости для оптоволокна промышленного стандарта толщиной с человеческий волос и содержит революционные 19 жил.
Передается весь мировой интернет-трафик. через оптические волокна толщиной 125 микрон, соединяющие континенты, центры обработки данных, вышки мобильной связи, наземные станции спутниковой связи и, конечно же, наши дома и предприятия. Для пояснения скажем, что толщина толстого человеческого волоса составляет 120 микрон.
Исследователи из Австралии, Японии, Италии и Нидерландов использовали оптическое волокно, содержащее новаторские 19 жил, каждая из которых несет сигнал для передачи данных со скоростью 1,7 петабит в секунду (Пбит/с) по кабелю длиной 41,6 мили (67 км). Это эквивалентно более чем 10 миллионам быстрых домашних интернет-соединений, работающих на полную мощность.
Хотя технически это не самая высокая скорость передачи данных из когда-либо зарегистрированных — скандинавские исследователи показали 1,84 Пбит/с в 2022 году — эта технология гораздо ближе к внедрению.
«Десятилетия исследований в области оптики по всему миру позволили отрасли передавать все больше и больше данных по одиночным волокнам, — сказал Саймон Гросс из Университета Маккуори в Сиднее. «Они использовали разные цвета, разные поляризации, когерентность света и многие другие приемы для управления светом».
Ключом к сверхскоростной передаче является стеклянный чип, используемый в волокне. Разработанный Университетом Маккуори, он соответствует мировому стандарту размера волокна, гарантируя, что его можно будет внедрить без значительных изменений инфраструктуры.
«Мы создали компактный стеклянный чип с волноводным рисунком, выгравированным на нем с помощью технологии 3D-лазерной печати», — сказал Гросс. «Это позволяет подавать сигналы в 19 отдельных жил волокна с равномерными низкими потерями. Другие подходы ограничены количеством ядер и приводят к потере слишком большого количества света, что снижает эффективность системы передачи».
Большинство современных оптических волокон имеют одну сердцевину, которая передает несколько световых сигналов, а это означает, что она ограничена несколькими терабитами в секунду из-за интерференции между сигналами. Хотя толщину существующих волокон можно увеличить, их изменение будет менее гибким и дорогостоящим.
«Мы могли бы увеличить пропускную способность, используя более толстые волокна, — сказал Гросс. «Но более толстые волокна будут менее гибкими, более хрупкими, менее подходящими для кабелей большой протяженности и потребуют масштабного реинжиниринга волоконно-оптической инфраструктуры. Мы могли бы просто добавить больше волокон. Но каждое волокно увеличивает накладные расходы и стоимость оборудования, а нам потребуется гораздо больше волокон».
Исследователи говорят, что их кабель предлагает отличное решение для обеспечения большего потока данных при меньших затратах. Они также считают, что 19-жильное волокно найдет применение в ряде областей.
«Основная запатентованная технология имеет множество применений, включая поиск планет, вращающихся вокруг далеких звезд, обнаружение болезней и даже выявление повреждений в канализационных трубах, — сказал Майкл Уитфорд из Университета Маккуори.
Выводы исследователей были представлены на 46-й конференции по оптоволоконной связи.
