Cum au reușit cercetătorii să spargă barierele vitezei? Secretul constă în utilizarea unei benzi de transmisie în infraroșu neexploatată anterior în sistemele comerciale. Această bandă spectrală, denumită "E-band", a fost accesată cu ajutorul unor dispozitive noi, create special pentru acest scop.

Pentru a obține aceste rezultate, publicate în martie de către Institutul de Inginerie și Tehnologie (IET), cercetătorii au folosit cablurile de fibră optică deja existente. Studiul a fost prezentat și la Conferința Europeană privind Comunicațiile Optice (ECOC) din Glasgow, în octombrie 2023.

O nouă frontieră pentru conexiunile prin fibră optică

Majoritatea conexiunilor comerciale prin fibră optică transmit date prin cabluri folosind benzile C și L din spectrul infraroșu. Aceste benzi oferă stabilitate ridicată, pierderile de date fiind minime în timpul transmisiei. Totuși, cercetătorii prevăd că volumul enorm de trafic va aglomera aceste două benzi, necesitând soluții alternative pentru creșterea capacității.

S-band, o bandă spectrală adiacentă lui C-band, a fost utilizată comercial în combinație cu celelalte două prin intermediul tehnologiei "multiplexării prin diviziunea lungimii de undă" (WDM). Această tehnologie permite atingerea unor viteze mult mai mari prin folosirea simultană a tuturor celor trei benzi.

Exploatarea E-band a fost imposibilă din cauza pierderilor mari de date, de aproximativ cinci ori mai mari comparativ cu benzile C și L. Aceste pierderi sunt cauzate de moleculele de hidroxil (OH) prezente în cablurile de fibră optică. Ele pot intra în tuburi și perturba conexiunile, fie din cauza procesului de fabricație, fie din mediul înconjurător. E-band este denumită și "banda vârfului apei" datorită absorbției ridicate a luminii infraroșii din această regiune de către moleculele OH.

Stabilizarea conexiunilor în banda "vârfului apei"

Cercetătorii au elaborat un sistem care permite transmisia stabilă a datelor prin E-band. Ei au reușit să transfere date cu succes și în mod stabil la viteze mari folosind atât E-band, cât și S-band adiacentă.

Pentru a menține o conexiune stabilă în această zonă a spectrului electromagnetic, cercetătorii au inventat două dispozitive noi: "amplificatoare optice" și "egalizatoare optice de amplitudine". Primele amplifică semnalul pe distanțe mari, iar cele din urmă monitorizează fiecare canal de lungime de undă și ajustează amplitudinea după necesitate. Aceste dispozitive integrate în cablurile de fibră optică asigură transmiterea datelor prin lumină infraroșie fără instabilitate și pierderi mari, probleme comune conexiunilor din aceste benzi.

"În ultimii ani, Universitatea Aston a dezvoltat amplificatoare optice care funcționează în E-band, o bandă situată lângă C-band pe spectrul electromagnetic, dar de aproximativ trei ori mai largă", a declarat Ian Phillips, profesor de electronică și inginerie informatică la Universitatea Aston din Marea Britanie și unul dintre cercetătorii care lucrează la acest proiect. "Înainte de dezvoltarea dispozitivului nostru, nimeni nu reușise să emuleze corect canalele E-band într-un mod controlat", a mai subliniat acesta.

Deși viteza de 301 Tbps este extrem de rapidă, alți cercetători au reușit să atingă performanțe și mai mari utilizând conexiuni prin fibră optică. Spre exemplu, o echipă de la NICT a atins recordul mondial de 22,9 petabiți pe secundă (Pbps) în noiembrie 2023, de 75 de ori mai rapid decât viteza obținută de Universitatea Aston. Această performanță a fost realizată folosind tehnologia WDM, fără a accesa lungimile de undă din E-band, pe o distanță de 13 kilometri.

Viitorul internetului: mai rapid, mai stabil, mai eficient

Cercetătorii consideră că exploatarea E-band reprezintă un salt uriaș pentru tehnologia de transfer de date prin fibră optică. Noile dispozitive dezvoltate deschid calea spre o capacitate sporită a rețelelor și o gestionare mai eficientă a traficului de internet în continuă creștere.

Deși tehnologia nu este încă pregătită pentru utilizarea comercială, rezultatele obținute reprezintă o piatră de hotar importantă. Dezvoltarea ulterioară a amplificatoarelor optice și a egalizatoarelor optice de amplitudine va permite implementarea E-band în rețelele de fibră optică existente, oferind astfel utilizatorilor casnici și companiilor viteze de internet uluitoare.

  Fiți la curent cu ultimele noutăți. Urmăriți DCNews și pe Google News