V razvitem svetu je povprečna hitrost širokopasovnega dostopa do inteneta v povprečju okoli 60 do 70 MB/s. Za vsakdanje delo je to dovolj, v svetu »resnih« komunikacij pa popolnoma nepomembno, saj se tam pogovarjajo o tera- in petabitnih hitrostih. In razvoj gre hitro naprej. Kako hitro?
Ni še dolgo nazaj, točneje leta 2021, je v svet prišla novica, da so znanstveniki uspeli doseči hitrost prenosa podatkov 319 TB/s (terabitov na sekundo), torej 319 milijonov megabitov ali dobri 4,5 milijonkrat več, kot imamo »doma«. Številka je bila takrat ogromna, a le leto kasneje je bila presežena. In to krepko, saj je nova rekordna hitrost znašala 22,9 PB/s (petabitov na sekundo), torej 22,9 milijarde megabitov. In tako naprej…
In kako znanstvenikom uspe doseči takšne hitrosti? S kombinacijo oziroma vzporedno uporabo več optičnih vlaken, kar pa se zdi kot ena majhna prevara, saj dodajanje novih »avtocest« čisto naravno pomeni večji pretok.
No, raziskovalcem z univerze Aston v Združenem kraljestvu je v sodelovanju z raziskovalci iz laboratorijev Nokia Bell Labs v ZDA in Nacionalnega inštituta za informacijsko in komunikacijsko tehnologijo (NICT) na Japonskem uspelo skozi eno samo standardno optično vlakno spraviti impresivnih 301 TB/s. Če to primerjamo z rekordom iz leta 2021 vidimo, da sta si čisto blizu, a s to razliko, da je takrat šlo za več vlaken, tu pa samo eno…
In kako jim je to uspelo? Z uporabo dodatnih pasov valovnih dolžin, ki obstajajo v standardnih optičnih kablih, a se trenutno ne uporabljajo za prenos. Trenutno se pri prenosu z optičnimi vlakni uporabljata tako imenovana pasova C in L, raziskovalna skupina pa je našla način, kako poslati stabilne podatke prek sočasno obstoječih pasov E in S ter tako močno povečati hitrost. »Ti pasovi tradicionalno niso bili potrebni, saj sta pasova C in L lahko zagotovila potrebno zmogljivost za zadovoljitev potreb potrošnikov,« je dejal raziskovalec Ian Phillips. »V zadnjih nekaj letih je univerza Aston razvijala optične ojačevalnike, ki delujejo v pasu E, ki v elektromagnetnem spektru meji na pas C, vendar je približno trikrat širši. Pred razvojem naše naprave še nihče ni mogel pravilno in nadzorovano emulirati kanalov v pasu E.«
Za stabilizacijo prenosa prek teh dodatnih pasov je ekipa razvila nove vrste optičnih ojačevalnikov in izenačevalnikov optičnega ojačanja, opreme, ki povečuje in prilagaja snope svetlobnih tokov, ki prenašajo podatke in potujejo po optičnih kablih. Ker njihova tehnika uporablja že razpoložljive, vendar trenutno neizkoriščene zmogljivosti kablov, raziskovalci menijo, da bi lahko bila rešitev cenovno dostopen in ekološko prijazen način za odprtje več pasov na obstoječi informacijski avtocesti.
»Povečanje zmogljivosti sistema z uporabo večjega dela razpoložljivega spektra - ne le običajnega pasu C, temveč tudi drugih pasov, kot so pasovi L, S in zdaj tudi E - lahko pripomore k znižanju stroškov zagotavljanja te pasovne širine,« je dejal raziskovalec Wladek Forysiak z inštituta Aston Institute of Photonic Technologies. »To je tudi "bolj zelena rešitev" kot uvajanje večjega števila novejših vlaken in kablov, saj bolje izkorišča obstoječe omrežje vlaken, povečuje njegovo zmogljivost za prenos podatkov ter podaljšuje njegovo življenjsko dobo in komercialno vrednost.«
Delo je bilo podrobno opisano v članku, objavljenem v reviji Optics Letters in predstavljenem na Evropski konferenci o optičnih komunikacijah (ECOC).
Vir: Aston University
