Оптоволоконная связь на сегодняшний день является золотым стандартом связи. По оптоволокнам данные перенаправляются в огромных дата-центрах, по кабелям, проложенным по дну океана и между офисными зданиями. Однако объём передаваемых данных постоянно растёт, и учёные ищут новые способы оптимизировать существующие технические решения для улучшения пропускной способности оптоволокна.
Специалисты Московского технического университета связи и информатики (МТУСИ) недавно предложили своё решение существующих проблем. Для создания более эффективных многоканальных линий оптоволоконной связи они разработали модель, которая прогнозирует, как будет работать то или иное решение.
Ожидается, что новая методика российских исследователей поможет увеличить пропускную способность, к примеру, двухволоконного кабеля со 100 Терабит в секунду до 10 Петабит в секунду и одновременно позволит снизить стоимость услуг связи.
Оптоволоконный кабель внутри может состоять из нескольких прозрачных "коридоров" (волноводов), по которым распространяется свет. Излучение практически не покидает волокно, отражаясь от стенок (оболочки) каждого такого "коридора".
Если раньше внутри кабеля располагался только один такой коридор, то сегодня всё чаще создаётся несколько каналов в одной оболочке. Специалисты называют их многоканальные оптические волокна (МКОВ).
Ключевые достоинства МКОВ – большая скорость передачи данных, и при этом низкая стоимость бита и высокая компактность кабеля.
Российские учёные представили своё решение на конференции Systems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications, которая прошла в Москве с 15 по 17 марта 2022 года. Оптимизация подхода к разработке многоканальных волокон, предложенная учёными МТУСИ, позволит создавать кабели с повышенной пропускной способностью для любых сфер применения.
"Мы усовершенствовали концептуальный и математический инструментарий современной оптоволоконной связи, благодаря чему можно добиться наилучших свойств кабеля. Мы изучили взаимосвязь числа сердцевин и интервала между ними, а также других оптических и физических параметров волокна", – сообщила заведующая кафедрой Многоканальных телекоммуникационных систем МТУСИ Надежда Шишова.
Учёные подчеркнули, что представленный подход впервые позволит изготавливать наилучшие варианты волокон самого разного назначения, руководствуясь не перебором параметров, а конкретными характеристиками.
"Наш метод даёт возможность проектировать осознанно, что называется "из первых принципов", конструкцию кабелей с МКОВ для дата-центров и линий широкополосного доступа, для линий связи в транспортных сетях, в системах радиосвязи 5G, а также в подводных оптических линиях с высокой пропускной способностью", – объяснила Надежда Шишова.
В своей публикации учёные взяли в качестве примера МКОВ с двумя, четырьмя и семью волноводами и использовали свою стратех оптимизации.
В дальнейшем исследователи планируют улучшить предложенный подход, чтобы его можно было использовать для практических решений в нужных областях.
Ранее мы рассказывали о том, как учёным удалось установить свет в оптоволокне и как данные по оптоволокну передали на рекордное расстояние.
