Prek optičnega vlakna prenesli 661 Tb/s

Matej Huš

3. avg 2018 ob 11:52:10

Po modernih optičnih vlaknih se že sedaj prenašajo ogromne količine podatkov, a tehnologija napreduje in raziskovalci razvijajo metode za še hitrejši prenos. Navsezadnje današnji internet v povprečju pošilja več sto terbitov podatkov na sekundo, za kar porabimo kar osem odstotkov vseh proizvede električne energije. Ker potrebe rastejo, se gleda v prihodnost. Raziskovalci s Tehniške univerze na Danskem (DTU) so pokazali, kako lahko po enem optičnem vlaknu prenesemo 661 Tb/s podatkov na sekundo.

Praktične omejitve dandanes predstavljajo laserji, ki imajo približno 30-odstotno učinkovitost. Tipični laserji za prenos podatkov po optičnih vlaknih porabijo 70 mW energije, kar se en sliši veliko. Toda za povečanje kapacitete se podatki pošiljajo s svetlobo različnih valovnih dolžin (WDM), ki vsaka zahteva svoj laser. To predstavlja omejitev, koliko valovnih dolžin lahko uporabimo, s tem pa tudi kapacitete.

Raziskovalci z DTU so pokazali, kako lahko s posebnim laserjem ustvarijo 80 različnih barv. Uporabili so laser, ki oddaja pulze različnih valovnih dolžin, med katerimi so predvidljivi razmaki, potem pa so to svetlobo poslali skozi zelo tanko (premera 300 nm) žico. Ker je tako tanko, je gostota svetlobnega toka tako visoka, da sama žica prične oddajati še dodatne valovne dolžine. Vsako valovno dolžino lahko generirajo v dveh polarizacijah, kar podvoji kapaciteto. Dodaten trik, ki so ga uporabili, se imenuje časovno multipleksiranje. Na ta način so iz posamezne valovne dolžine iztisnili 320 Gb/s ali 25 Tb/s iz vseh 80. Na koncu so spakirali 30 takih jeder v eno vlakno, kar je zneslo 768 Tb/s bruto ali 661 Tb/s neto (z upoštevanjem popravljanja napak pri prenosu in redundance).

Za modulacijo podatkov v svetlobo posamezne valovne dolžine še vedno potrebujemo samostojno opremo, zato tu prihrankov energije ne bo. Bodo pa pri laserju, ker potrebujemo enega in ne več 80.