رکورد جهانی انتقال داده شکست

گروهی از پژوهشگران، پهنای باند انتقال نوری جدیدی را ایجاد کرده‌اند تا رکورد جدیدی در نرخ انتقال داده با فیبر نوری ایجاد کنند.

این گروه توانست به پهنای باند 37.6 هرتز دست یابد تا رکورد 402 ترابایت در ثانیه(tb/s) را در یک فیبر نوری استاندارد تجاری در دسترس داشته باشد که نشان دهنده یک دستاورد قابل توجه در زمینه مخابرات است.

معرفی اکولایزرهای بهره نوری جدید، دسترسی به باندهای طول موجی که قبلاً استفاده نشده بودند را در سیستم‌های مستقر در حال حاضر امکان‌پذیر کرد.

به گفته محققان آزمایشگاه شبکه فوتونیک موسسه ملی فناوری اطلاعات و ارتباطات ژاپن(NICT)، پیش‌بینی می‌شود که این فناوری نوآورانه ظرفیت ارتباطی زیرساخت‌های ارتباط نوری را به میزان قابل توجهی افزایش دهد و تقاضای فزاینده برای خدمات داده در آینده را برآورده کند.

تقویت انتقال داده‌ها

تقاضای فزاینده برای پهنای باند انتقال نوری ناشی از رشد اینترنت و خدمات داده، منجر به ظهور فناوری تقسیم طول موج چندگانه(WDM) شده است.

این رویکرد از پنجره‌های طیفی جدید برای افزایش پهنای باند انتقال فیبر نوری استفاده می‌کند و روشی مقرون‌به‌صرفه برای افزایش عمر سیستم‌های فیبری موجود بدون هزینه‌های بالای استقرار فیبرهای جدید ارائه می‌کند.

با این حال، گسترش فراتر از الیاف سیلیس استاندارد نیاز به طرح‌های تقویت جدید فراتر از تقویت‌کننده فیبر دوپ شده با اربیوم سنتی(EDFA) مورد استفاده در سیستم‌های باند C یا C+L دارد.

به گفته این تیم، راه‌حل‌های تقویت‌کننده مختلف از جمله تقویت‌کننده‌های فیبر دوپ‌شده با تولیوم(T-DFA)، تقویت‌کننده‌های نوری نیمه‌رسانا(SOA) و تقویت‌کننده رامان مورد بررسی قرار گرفته‌اند که به سرعت انتقال داده با سرعت تا ۲۵۶ ترابایت بر ثانیه در پهنای باند نزدیک به ۲۰ تراهرتز دست یافته‌اند.

نمایش‌های انتقال گسترده‌تر از تقویت‌کننده‌های فیبر دوپ‌شده با بیسموت(B-DFAs) و تقویت‌کننده‌های رامان استفاده کرده‌اند که تا 320 ترابایت بر ثانیه سرعت داده در پهنای باند 27.8 تراهرتز در باندهای متعدد به دست آمده است.

اکنون این مطالعه جدید با هدف گسترش انتقال مالتی‌پلکس تقسیم طول موج متراکم(DWDM) در تمام باندهای انتقال کلیدی در محدوده کم‌تلفات فیبرهای نوری استاندارد، امکان بیش از 1500 کانال انتقال همزمان را در عرض پهنای باند نوری 37.6 تراهرتز فراهم کرده است.

تقویت نوری نسل بعدی

محققان NICT به همراه شرکای خود اولین سیستم انتقال باند O-to-U را برای DWDM با استفاده از فیبر نوری استاندارد تجاری و فناوری تقویت کننده سفارشی ایجاد کردند.

به گفته آنها، این سیستم از شش نوع مختلف DFA برای باندهای O، E، S، C، L و U، تقویت رامان توزیع شده و اکولایزرهای بهره نوری جدید برای باندهای O و E استفاده می‌کند.

این سیستم یک سیگنال DWDM گسترده را با حداکثر 1505 کانال در طول 50 کیلومتر فیبر نوری تخصصی ارسال می‌کند که 275 نانومتر (37.6 تراهرتز) از 1281.2 نانومتر تا 1649.9 نانومتر را در باندهای O، E، S، C، L و U پوشش می‌داد.

در نهایت، نرخ انتقال داده در این آزمایش پس از طی 50 کیلومتر، 402 ترابایت بر ثانیه بود که بالاترین نرخ قبلی انتقال داده فیبر نوری تک حالته(SMF) را بیش از 25 درصد و پهنای باند انتقال را 35 درصد افزایش داد.

محققان می‌گویند این نتایج، پتانسیل انتقال باند فوق العاده را برای افزایش قابل توجه ظرفیت حمل اطلاعات فیبرهای نوری جدید و موجود نشان می‌دهد.

پیش‌بینی می‌شود که افزایش گسترده نرخ انتقال داده‌های سیستم‌های انتقال نوری خدمات اطلاعاتی فراتر از 5G را ممکن کند.

محققان در بیانیه‌ای گفتند: این طول موج جدید، شبکه‌های فیبر نوری مستقر را قادر می‌سازد تا انتقال داده با نرخ بالاتری را انجام دهند و عمر مفید سیستم‌های شبکه موجود را افزایش می‌دهد.

این آزمایشگاه به منظور تسهیل پنجره‌های انتقال جدید برای کاربردهای کوتاه‌مدت و بلندمدت، بودجه تحقیق و توسعه فناوری‌های تقویت‌کننده، قطعات و فیبرهای جدید را ادامه خواهد داد.

علاوه بر این، آزمایشگاه شبکه فوتونیک موسسه ملی فناوری اطلاعات و ارتباطات ژاپن برای افزایش دامنه انتقال پهنای باند سیستم‌های با ظرفیت فوق‌العاده و سازگاری فیبرهای مستقر کار خواهد کرد.