Tek çekirdekli çok modlu fiber kullanılarak saniyede 1 Petabit'lik dünyanın ilk başarılı aktarımı

Veri aktarım gereksinimleri dünya çapında artmaktadır ve geçtiğimiz on yıl içinde optik aktarım sistemlerinde bir dizi çalışma yapılmıştır. Bir önceki yazımızda 178 Tb / s'lik veri aktarım kaydı hakkında sizleri bilgilendirmiştik. Bu sefer Japonya'daki Ulusal Bilgi ve İletişim Teknolojileri Enstitüsü (NICT) tarafından oluşturulan yeni bir veri aktarım kaydını duyurmaktan mutluluk duyuyoruz.
Georg Rademacher (NICT, Japonya), Nicolas K. Fontaine (NOKIA Bell Labs, ABD) ve Pierre Sillard (Prysimian Group, ABD) liderliğindeki bir araştırma ekibi, saniyede 1 petabit'i aşan dünyanın ilk iletimini üretmeyi başardı . çok modlu bir fiberin bir çekirdeği .
Çalışma, yüksek performanslı geniş bant optik iletim spektrumlarını, 0,125 nm'lik mevcut endüstri standardıyla uyumlu bir kılıf çapına sahip bir fiber optik kabloyla (15 mod) birleştirme olasılığını gösterdi. İletim 23 km mesafeden yönetildi!

① 382 taşıyıcı hat bir optik kaynakta üretilir
② 15 x 382 taşıyıcı 64 QAM sinyaliyle modüle edilmiştir
③ 15 modun her biri farklı bir fiber modunda çalışır
④ Dalgaboyu filtreleri, tüm fiber modlarından bir WDM kanalı çıkarır
⑤ MIMO işleme, 15 fiber modunun tümünden gelen sinyaller dikkate alınarak gerçekleştirilir

Petabit nedir?

1 petabit 1000 trilyon bite, 1 terabit 1 trilyon bite ve 1 gigabit 1 milyar bite eşittir. Saniyede bir petabit, saniyede 10 milyon 8K iletim kanalına karşılık gelir.

15 modlu optik fiber

Yukarıdaki çizimde (enine kesit) gösterilen transmisyon fiberinin çekirdek çapı 0,028 mm ve standart kaplama çapı 0,125 mm'dir. Optik fiber, 15 optik modun yayılmasına izin verecek ve 15 modun tümü arasındaki yayılma gecikmesi farkını en aza indirecek şekilde tasarlanmıştır.

Deney tamamen tasarlanmış ve NICT'nin merkezinde gerçekleştirilmiştir. Bell Labs tarafından geliştirilen prizmatik transmisyon optik fiber ve mod çoklayıcılar kullanıldı. Japon NICT, yüksek sinyal kalitesine sahip birkaç yüz yüksek spektral WDM kanalını iletmek ve almak için kullanılan (adından da anlaşılacağı gibi) bir geniş bant alıcı-verici alt sistemi geliştirmiştir. "İletim lifi 23 km uzunluğundaydı ve kademeli indeks tasarımına sahipti. Geniş bant çalışması için optimize edilmiş ve 0,125 mm kaplama çapı ve 0,245 mm kaplama çapı olan mevcut çok modlu fiber tasarımlarına dayanıyordu. mevcut endüstri standardıyla uyumlu. "

Elbette, hesaplama karmaşıklığı gerektiğinden çok modlu bir fiber optik iletim sistemindeki mod sayısı arttıkça MIMO sinyalinin dijital işlemesinin arttığı unutulmamalıdır. NICT tarafından yapılan deneyde, düşük mod gecikmeleri ile karakterize edilen bir iletim lifi kullanıldı. Bu, MIMO'nun karmaşıklığını basitleştirir ve yüksek optik bant genişliğinde düşük mod gecikmelerini korur. Bütün bunlar , her biri 64-QAM sinyali ile modüle edilmiş 382 kanalın iletilmesini mümkün kıldı.

Yukarıdaki şekil, ileri hata düzeltmesini uyguladıktan sonra 382 WDM kanalının tümü için veri hızını göstermektedir. Tüm dalga boyu kanalları için veri hızlarının toplanmasıyla, saniyede 1.01 petabitlik bir toplam veri hızı elde edilir . TEBRİKLER!

Yazar:
Leszek Błaszczyk