Новый метод может снизить затраты на оптоволоконную связь на большие расстояния, поскольку сигналы не нуждаются в электронном усилении в пути, что важно, когда кабели проложены под землей или на дне океана.Поскольку этот метод может исправить передаваемые данные, если они повреждены или искажены в пути, он также может помочь увеличить полезную емкость волокон. Это делается прямо в конце ссылки, у получателя, без необходимости вводить новые компоненты внутри самой ссылки. Увеличение пропускной способности таким образом важно, поскольку оптические волокна несут 99% всех данных, а спрос растет с увеличением использования Интернета, что не может быть сопоставлено текущей пропускной способностью оптоволокна, а замена приемников намного дешевле и проще, чем повторная прокладка кабелей.
Чтобы удовлетворить этот возросший спрос, больше информации отправляется с использованием существующей оптоволоконной инфраструктуры с различными частотами света, создающими сигналы данных. Большое количество отправляемых световых сигналов может взаимодействовать друг с другом и искажаться, что приводит к ошибкам при приеме данных.В исследовании, опубликованном сегодня в Scientific Reports и спонсируемом EPSRC, сообщается о новом способе увеличения дальности передачи за счет устранения взаимодействий, возникающих между различными оптическими каналами, когда они проходят бок о бок по оптическому кабелю.Автор исследования доктор Роберт Махер (UCL Electronic Электротехника) сказал: «Устраняя взаимодействие между оптическими каналами, мы можем удвоить расстояние, на котором сигналы могут передаваться без ошибок, с 3190 км до 5890 км, что является самым большим увеличением, когда-либо сообщавшимся для этой системной архитектуры.
Проблема заключается в разработке метода одновременного захвата группы оптических каналов, известного как суперканал, с помощью одного приемника. Это позволяет нам устранить искажения, одновременно отправляя каналы данных обратно в виртуальное цифровое путешествие ».Исследователи использовали «суперканал 16QAM», состоящий из набора частот, которые можно было закодировать с использованием амплитуды, фазы и частоты для создания оптического сигнала большой емкости. Затем суперканал был обнаружен с помощью высокоскоростного суперприемника, и новые методы обработки сигналов, разработанные командой, позволили принимать все каналы вместе и без ошибок.
Теперь исследователи протестируют свой новый метод на более плотных суперканалах, обычно используемых в цифровом кабельном телевидении (64QAM), кабельных модемах (256QAM) и соединениях Ethernet (1024QAM).Автор исследования профессор Полина Байвел (Электронная Электротехника), профессор оптических коммуникаций и сетей и директор UNLOC, сказал: «Мы рады сообщить о таком важном открытии, которое улучшит оптоволоконную связь.
Наш метод значительно повышает эффективность передачи данных — почти вдвое. расстояние передачи, которое может быть достигнуто, с потенциалом существенной экономии по сравнению с современными коммерческими системами. Одна из самых больших глобальных проблем, с которыми мы сталкиваемся, — это как поддерживать связь в условиях быстро растущего спроса на Интернет — преодоления пропускной способности ограничения волоконно-оптических кабелей — большая часть решения этой проблемы ».