Скорость передачи по оптоволокну увеличится вдвое
В выпуске журнала Science появилась публикация о разработке новой технологии от калифорнийских ученных из университета Сан-Диего. Суть инновации заключается в том, что она позволяет в два раза увеличить пропускную способность существующих оптоволоконных каналов связи. По словам ученых их технология может значительно удешевить стоимость передачи данных, а значит повлиять на конечную стоимость подобных услуг.
В чем причина потери скорости в волоконно-оптического оборудования?
Пакеты данных передаются по оптоволокну в виде лазерного света. Чем длиннее кабель, тем больше сопротивления преодолевают фотоны, а значит, существует большая вероятность появления нелинейных искажений сигнала. Стандартное решение проблемы искажений заключается в использовании ретрансляционных устройств, которые преобразовывают сигнал обратно в электрические импульсы с параллельной очисткой искажений, а далее обратно запускаются в виде света в волоконную сеть.
Поскольку на очистку сигнала и его последующую передачу ретрансляторное устройство тратит время, использование подобных решений замедляет работу сети и существенно влияет на её конечную стоимость.
Как заявляют исследователи из университета Калифорнии, существует простой способ избавиться от большей части нелинейных искажений. А если довести их разработки до совершенства, то получится увеличить пропускную способность канала не только в два, но и в четыре раза. Речь не идет о полном избавлении от ретрансляционных устройств, по сути, разработка позволит уменьшить их число в несколько раз.
Оказывается, передающие лазеры, кроме того, что излучают информационные фотоны, отправляют и не относящиеся к информации волны, так называемый «белый шум». В итоге, в передающем сигнале, кроме информационных пакетов, проходят и помехи, которые потом очень тяжело отфильтровываются принимающим волоконно-оптическим оборудованием.
Как правило, в современных передающих системах используется одновременно несколько лазеров. Поскольку диапазон длинны волн, на котором транслируют лазеры, не фиксированный и может отличаться, а одновременная работа нескольких лазеров, вместе с помехами, а также искажениями волокна, делает совокупный сигнал слишком засоренным, разработчики решили фиксировать частоту лазеров с несколькими разными длинами волн. Таким образом, принимающее оборудование сможет исключить все остальные сигналы. Далее останется только исключить искажения, которые появляются в самом волокне, что не составляет особых проблем. По результатам экспериментов, которые проводились на длине кабеля в 1000 метров, в итоге удалось получить абсолютно чистый сигнал на выходе.
Когда технологию внедрят в коммерческий сектор?
Опытный образец, на котором проводились исследования имеет достаточно большой размер, из-за чего в нынешних реалиях его невозможно использовать в коммерческих целях. Возможно, технология привлечет внимание серьезных производителей телекоммуникационного оборудования и они смогут в недалеком будущем улучшить данную разработку, так как она, несомненно, может значительно уменьшить современные затраты на создание и обслуживание волоконно-оптических сетей.
