Дослідники встановили новий рекорд у передачі даних через оптоволокно зі швидкістю 402 терабіти за секунду (Tbps) — це приблизно у 1.6 мільйона разів швидше, ніж типовий домашній широкосмуговий інтернет.

Цей неймовірний прорив належить вченим з Університету Астона у Великій Британії. Вони досягли таких швидкостей, використовуючи всі діапазони довжини хвиль, що застосовуються в комерційно доступних оптоволоконних кабелях. Для порівняння, у більшості випадків використовуються лише один або два діапазони. Їхні методи детально описані у технічному звіті, опублікованому Японським національним інститутом інформації та комунікаційних технологій (NICT).

Цей новий рекорд на 25% перевищує попередній, встановлений тією ж командою вчених у березні. У попередніх експериментах вони досягли швидкостей у 301 Tbps, використовуючи чотири з шести діапазонів довжин хвиль в оптоволоконних кабелях.

“Це відкриття може допомогти збільшити пропускну здатність одного волокна, що дозволить світу мати більш ефективну систему”, — зазначив у заяві Іан Філліпс, викладач електроніки та комп’ютерної інженерії в Університеті Астона. “Новітня технологія очікується зробить значний внесок у розширення комунікаційної інфраструктури, оскільки попит на майбутні дата-сервіси швидко зростає.”

Революція в оптоволоконних комунікаціях

Щоб досягти нового рекорду, дослідницька команда побудувала першу у світі систему оптичної передачі, що охоплює всі шість діапазонів довжин хвиль, що використовуються в оптоволоконних комунікаціях: O, E, S, C, L і U. Ці діапазони представляють різні частини інфрачервоного спектру електромагнітного випромінювання, що знаходяться між 1,260 і 1,675 нанометрами (нм). Для порівняння, видиме світло знаходиться між 400 нм і 700 нм на спектрі.

Відкриття нових діапазонів довжин хвиль

Більшість сучасних комерційних оптоволоконних з’єднань передають дані, використовуючи діапазони C і L, які знаходяться між 1,530 нм і 1,625 нм, оскільки ці сегменти найбільш стабільні — тобто найменша кількість даних втрачається під час передачі. Проте, зростаюче навантаження на мережу означає, що одного дня ці діапазони будуть перенасичені, і вчені зазначили в звіті, що доведеться використовувати нові діапазони.

Інновації у стабілізації сигналу

У минулих дослідженнях вчені стабілізували з’єднання, використовуючи діапазон E. Зазвичай, втрата даних при передачі в цьому діапазоні зростає до надзвичайно високих рівнів — у п’ять разів більше, ніж у діапазонах C і L. Це відбувається через те, що оптоволоконні кабелі схильні до впливу гідроксильних (OH) молекул, які можуть проникати в труби і порушувати з’єднання.

У новому дослідженні вони зробили крок далі, створивши нове обладнання, яке дозволяє використовувати також діапазони O та U. Зокрема, вони розробили пристрої для підсилення сигналів у діапазоні U, а також використовували стандартні підсилювачі для діапазону O.

Застосування існуючих кабелів

Що ще важливо, вони досягли цих швидкостей, використовуючи стандартні комерційно доступні оптоволоконні кабелі, тобто немає потреби в установці спеціалізованих кабелів для досягнення таких швидкостей.

Цей науковий прорив обіцяє значно змінити майбутнє комунікаційних технологій, забезпечуючи високопродуктивні системи, які зможуть задовольнити зростаючий попит на швидкі та надійні дата-сервіси.