حداکثر سرعت فیبر نوری – شکست رکورد بالاترین پهنای باند

حداکثر سرعت فیبر نوری – شکست رکورد بالاترین پهنای باند، موسسه ملی فناوری اطلاعات و ارتباطات NICT به همراه شرکت فوجیکورا FUJIKURA  به مدیریت ماساهیکو ایتو به تازگی نوعی فیبر نوری سه حالته و توسعه یافته طراحی نموده اند که قادر خواهد بود طول موج های با پهنای گسترده تری را در انتقال های مالتی پلکس ارائه نماید، قطر استاندارد خارجی آن  0.125 میلی متر بوده و میتواند با تجهیزات موجود سازگار باشد.

حداکثر سرعت فیبر نوری – شکست رکورد بالاترین پهنای باند

محققان موفق به انجام  یک آزمایش انتقال بر بستر این نوع فیبر با مسافت بیش از 1045 کیلومتر با نرخ انتقال داده  159Tb / s .  (یکصد و پنجاه و نه ترابیت بر ثانیه)،در نظر داشته باشید که سرعت پارامتری نسبی و پهنای باند گستردگی انتقال داده می باشد. در فناوری ارتباطات همواره پهنای باند مورد اشاره میباشد.فیبر های نوری مالتی مود دارای شکست متفاوتی بین سیگنال های نوری در حالت های مختلف می باشند که به طور همزمان گستردگی پهنای باند داده ها و انتقال در فواصل طولانی را ا دشوار می سازد. این دستاورد نشان می دهد که چنین محدودیت هایی ممکن است برطرف شود.

تبدیل نتایج به محصول نرخ انتقال داده و فاصله، که یک شاخص کلی از قابلیت انتقال میباشد، مارا به نتیجه166  پتابیت در ثانیه بر کیل.متر می رساند 166Pb/s×km.  این بالاترین رکورد جهانی در فیبر نوری استاندارد با ضخامت استاندارد می باشد و بزرگترین پهنای باند قابل ارائه برای بیش از 1000 کیلومتر در نوع فیبر استاندارد است.

Sachiko Hirota، موسسه ملی فناوری اطلاعات و ارتباطات

به منظور دستیابی به ظرفیت انتقال 159 ترابیت در ثانیه، چندین مالتی پلکس در ترکیب با 16-QAM (مدولاسیون دامنه چهارگانه) استفاده می شود، که یک سیگنال نوری مدولاسیون چند لایه با تراکم بالا را ایجاد مینماید. برای تمام 348 طول موج و MIMO (ورودی های چندگانه و خروجی چندگانه)، امکان رمزگذاری سیگنال های به شکل مخلوط را حتی پس از انتقال بیش از 1000 کیلومتر فراهم می نماید. این نشان می دهد که فیبرهای مالتی مود  با قطر بیرونی استاندارد را می توان برای ارتباط با سیستم های انتقال قدرت ستون فقرات با ظرفیت بالا استفاده نمود.

نتایج این آزمایش برای ارائه به عنوان مقاله برتر در 41 مین کنفرانس ارتباطات و نمایشگاه ارتباطات فیبر نوری (OFC 2018) انتخاب گردید.

همانطور که میدانید با توجه افزایش روز افزون ارتباطات و به تبع آن افزایش ترافیک شبکه های ارتباطی و به منظور مقابله با ترافیک های ارتباطی در حال افزایش، تحقیق در زمینه فناوری انتقال در شبکه های فیبر نوری در مقیاس وسیع تر با استفاده از انواع فیبر های نوری نسل جدید بیش از حد ضروری بوده و کاربرد آن در سراسر جهان امری اجتناب ناپذیرمیباشد.بدین منظور مطالعات روی انواع به روزتری از فیبرهای نوری صورت میپذیرد و مورد بررسی قرار گرفته میشود. فیبرهای چند هسته ای که در آن چندین کور (هسته ها) در یک تار فیبر نوری قار گرفته و فیبر های نوری مالتی مود که از چندین حالت تکثیر در یک هسته با قطر هسته بزرگتر پشتیبانی می کنند، مورد بررسی قرار گرفته اند. تا کنون آزمایش های انتقال موفقیت آمیز از ظرفیت بزرگ و فاصله های طولانی برای فیبر نوری مالتی مود گزارش شده است سری  OM5 اکنون پیشرفته ترین آن می باشد، اما در نظر گرفته شده است که انتقال در هر دو ظرفیت بزرگ و فاصله های طولانی به طور همزمان در فیبر مالتی مود امری دست نیافتنیی و دشوار خواهد بود.

در این کار پزوهشی NICT موفق شد تا سیستم انتقال را با استفاده از فیبر نوری توسعه یافته ساخت Fujikura ، توانایی انتقال سرعت را در مسافت 1045 کیلومتر با سرعت داده 159 ترابیت در ثانیه (شکل 1) انتقال نمایید. تبدیل نتایج به محصول نرخ انتقال اطلاعات و فاصله، که یک شاخص کلی از قابلیت انتقال است، 166پتابیت بر ثانیه  Pb / s  در کیلومتر می باشد. این در حال حاضر دو برابر رکورد جهانی در نوع فیبر نوری مالتی پلکس کوتاه است.

سیستم انتقال شامل تکنولوژی به کارگرفته توسط عوامل زیر می باشد.

فیبر نوری 3 حالته با قطر بیرونی استاندارد 0.125 میلیمتر

منبع نور با طیف نوری نور طولی و گسترده با 348 طول موج

فن آوری مدولاسیون چند سطحی 16-QAM معادل 4 بیت / نماد قطبش سینگل

فن آوری جداسازی سیگنال های نوری فیبر مالتی با سرعت پخش مختلف در فیبر (پردازش MIMO)

محققان موفق به انتقال داده بیش از 1045 کیلومتر با استفاده از فیبر نوری استاندارد 3 حالته شده اند. شبکه امروزی نیز قابلیت سازگاری با این نوع فیبر را دارا می باشد و تنها نیاز به یک بروزرسانی فیبرهای نوری با قطر استاندارد بیرون مورد نیاز است و می توان از تجهیزات موجود استفاده کرد ، همچنین کاربرد  هایعملی در مراحل اولیه امیدوار کننده بوده است. همچنین در صورت ترکیب با تکنولوژی چند هسته ای یا مالتی کور، که در NICT با همکاری صنعت، دانشگاه و دولت ژاپن مورد بررسی قرار گرفته است، در آینده انتقال نهایی با ظرفیت بالا صورت پذیرد.

محققان همچنان به تحقیق و توسعه فناوری زیربنایی ارتباطات اپتیکال یا فیبر نوری ادامه خواهند داد تا زمانی که توانایی پشتیانی ترافیکی را  در شیکه های حجیم تر مانند خدمات شبکه 5G داشته باشد.

لینک های مرتبط

کابل فیبر نوری

کابل شبکه مسی

کورنینگ CORNING :