Японцы создали оптическое волокно, внутри которого заключено 12 независимых одномодовых каналов - «Наука и технологии»

За прошедшие 20 лет оптоволоконные технологии стали основным видом коммуникационных технологий, на котором держится весь Интернет. Однако, для удовлетворения растущих с каждым днем потребностей в больших количествах передаваемой информации, пропускной способности существующих оптоволоконных каналов скоро не хватит и для этого потребуется нечто новое. Большая часть исследований в данном направлении сосредоточена на создании в пределах одного оптического волокна нескольких независимых каналов передачи данных, которые реализуются при помощи "закрученного света", потоков света с различной длиной волны и других методов пространственного мультиплексирования и кодирования. А японские исследователи из лаборатории NTT Access Network Service Systems Laboratories компании NTT пошли несколько иным путем, они создали оптическое волокно, внутри которого заключены 12 независимых светопроводящих одномодовых каналов.

При традиционном подходе к данному вопросу увеличение количества каналов (ядер) в оптоволокне ведет к увеличению его диаметра, что не очень приемлемо в некоторых случаях. Японцам же удалось вписать все эти каналы в оптоволокно, диаметром 125 микрометров, стандартного для телекоммуникаций диаметра.
"12 ядер в стандартной 125-микронной оболочке - это достаточно большое достижение в области оптоволоконных технологий" - рассказывает Тэйджи Сакамото (Taiji Sakamoto), инженер и исследователь компании NTT, - "Сети, построенные на базе такого волокна, смогут удовлетворять растущим потребностям в ширине полосы пропускания достаточно долгое время".

Самой большой проблемой при создании многоканального оптоволокна была проблема оптимального пространственного размещения отдельных каналов. Во время исследований ученые провели испытания ряда возможных конфигураций, шестиугольного расположения с 19 ядрами, расположения 10 ядер по кругу, и квадратной решетки с 12 ярами. И именно последний вариант оказался самым оптимальным с точки зрения пространственной плотности и минимизации влияния одного канала на другой.

Однако, новая оптоволоконная технология не лишена своих недостатков. Главным ее недостатком является необходимость очень сложной обработки сигналов при кодировании-декодировании и мультиплексировании-демультиплексировании сигналов, которая традиционно выполняется специализированными сигнальными DSP-процессорами. В данном случае сложность этой обработки весьма велика и для ее выполнения требуются очень мощные DSP-процессоры, обладающие большим количеством внутренних ресурсов.

В настоящее время японские исследователи проводят работы, направленные на уменьшение сложности предварительной и пост-обработки сигналов, что снизит требования к используемым DSP-процессорам. "Мы уже почти разработали подходящее решение и его детали будут представлены общественности на конференции Optical Fiber Communication Conference and Exhibition (OFC), которая пройдет с 19 по 23 Марта этого года в Лос-Анджелесе, США" - рассказал Тэйджи Сакамото.