Скоростные способности многомодового оптического волокна

Современные высоскоростные линии, которые состоят из одномодовых оптоволоконных кабелей, обеспечивают быстроту передачи данных до 100 Гигабит в секунду. Несомненно, эти позиции диктует растущая потребность в многопакетной передачи информации.

В самом недалеком будущем использование Интернет-соединения станет более активным, и пропускающей способности нынешнего оптоволокна будет недостаточно. В целях увеличения этого параметра группа ученых из разных стран задалась целью создания нового вида кабеля, имеющего уникальные пропускные способности.

В исследованиях участвовали ученые из Нидерландов, Университета Центральной Флориды и Технологического Университета Эйндховена. Они использовали в своих разработках достаточно дорогую, но очень эффективную технологию многомодового оптического волокна.

Кроме этого, ученые применили поэтапное уплотнение волокна с целью создания уникального проводника. На первом этапе была использована технология пространственного мультиплексирования (Multiple-Input Multiple-Out). Этот способ множественной передачи данных достаточно сложен в исполнении (это связано со сложностью инженерных измерений), но очень эффективный. При использовании технологии ученые получили скорость до 5 Терабит в секунду на каждом из семи каналов.

Следующим этапом стало применение мультиплексирования методом деления волн, что позволило организовать пятьдесят отдельных каналов, получивших также по 5 Терабит в секунду в пределах одной линии. В результате экспериментальный оптоволоконный кабель длиной один километр стал способен передавать сигнал во много раз быстрее, чем существующие линии.

Итого, новая концепция передачи данных при помощи многомодового оптического волокна помогла преодолеть пропускной барьер и позволила получить скорость до 255 Терабит в секунду. Фактически, такой кабель может заменить собой 2550 обычных одномодовых кабелей. Пропускная способность экспериментальной разработки равна, по наибольшему показателю, пиковой нагрузке трансатлантического сектора проложенных по морскому дну кабелей.

Использование новой технологии позволит избежать искажения данных. При увеличении сигнала для снижения количества потерянных пакетов на одномодовых волокнах информация часто передается с ошибками. Многомодовые кабели сочетают в себе не только увеличенную силу импульса, но и сохранение данных. Размеры экспериментального волокна составляют не более 200 микрон, что сопоставимо с диаметром существующих кабелей.

Передача данных размером 1 Гигабайт с применением многомодового оптоволокна займет не более 30 микросекунд, а 1-Терабайтный пакет файлов можно будет получить за три десятых секунды. Это позволит организациям и компаниям во много раз повысить экономическую выгоду от собственной деятельности, ведь не секрет, что «кто владеет информацией – тот владеет миром».

Несколькими месяцами ранее другая группа ученых Датского Технического Университета уже устанавливала рекорд скорости передачи данных. Использование многожильных кабелей и лазерных передатчиков позволило достичь скорости до 45 Терабит в секунду. Однако разработка американских исследователей превысила все известные показатели с оборудованием, состоящим из единственного кабеля.

Применение данной технологии сопряжено с множеством сложностей. Во-первых, технология подразумевает использование дорогостоящего оптического волокна. Во-вторых, принимая во внимание стоимость кабеля, замена всего имеющегося на сегодняшний день оптоволокна весьма затруднительна, особенно модификация трансатлантического и других секторов. Пока пользователи удовлетворены скоростью передачи до 100 Гигабит в секунду, проект так и останется на стадии экспериментальных испытаний.

Только постепенная замена оптоволоконных кабелей, в течение нескольких лет, позволит оснастить все коммуникационные центры новым видом проводов. Не исключено, что количество кабелей при этом заметно сократиться и существенно уменьшатся расходы на техническое обслуживание коммуникаций.