Ein Forscherteam des Network Research Institute des National Institute of Information and Communications Technology (NICT, Japan) haben einen neuen Bandbreiten-Weltrekord aufgestellt über eine einzelne optische Faser mit Standarddurchmesser.
Die Forscher erreichten eine Bandbreite von etwa 1,53 Petabit pro Sekunde, indem sie Informationen über 55 verschiedene Lichtfrequenzen kodierten (eine Technik, die als Multiplexing bekannt ist). Das ist genug Bandbreite, um den gesamten weltweiten Internetverkehr (geschätzt auf weniger als 1 Petabit pro Sekunde) über ein einziges Glasfaserkabel zu übertragen. Das ist weit entfernt von den Gigabit-Verbindungen, die uns Normalsterblichen zur Verfügung stehen (in den besten Szenarien): um genau zu sein; es ist eine Million Mal höher.
Die Technologie funktioniert, indem sie sich die verschiedenen Frequenzen des Lichts zunutze macht, die im gesamten Spektrum verfügbar sind. Da jede “Farbe” innerhalb des Spektrums (von sichtbarem und unsichtbarem Licht) ihre eigene Frequenz hat, die sich von allen anderen unterscheidet, kann sie dazu gebracht werden, ihren eigenen unabhängigen Informationsstrom zu tragen. Den Forschern gelang es, eine spektrale Effizienz von 332 Bit/s/Hz (Bits pro Sekunde pro Hz) freizuschalten. Das ist eine dreimal höhere Effizienz als ihr bester vorheriger Versuch aus dem Jahr 2019, der eine spektrale Effizienz von 105 Bit/s/Hz erreichte.
Den Forschern gelang es, Informationen auf dem C-Band über 184 verschiedene Wellenlängen zu übertragen – die getrennten, nicht überlappenden Frequenzen, die dazu bestimmt sind, Informationen gleichzeitig innerhalb des Glasfaserkabels zu übertragen. Bevor es durch das Glasfaserkabel gesendet wurde, wurde das Licht moduliert, um 55 separate Datenströme (Modi) zu übertragen. Nach der Modulation (und wie die meisten derzeit eingesetzten Glasfaserkabel) benötigte es einen einzigen Glaskern, um all diese Daten zu übertragen. Wenn Daten gesendet werden (über 184 Wellenlängen und 55 Modi), dekodiert der Empfänger die verschiedenen Wellenlängen und Modi, um ihre Daten zu sammeln. Im Experiment wurde die Entfernung zwischen Sender und Empfänger auf 25,9 Kilometer eingestellt.
Aufmerksamere Leser werden sich vielleicht daran erinnern, dass wir kürzlich über eine ähnliche Entwicklung berichtet haben – ein Prototyp eines photonischen Relais, das eine Bandbreite von 1,84 Petabit pro Sekunde erreichte. Das ist mehr, als diese Forschung erreichen konnte, aber das Problem bei dieser Lösung ist, dass sie einen photonischen Chip verwendet, der sich noch in der experimentellen Designphase befindet. Daher wird diese spezielle Forschung wahrscheinlich viel früher eingesetzt (es erfordert nur, dass die Glasfaserinfrastruktur langsam auf ihr Design aufgerüstet wird). Es scheint auch, dass es finanziell schon sinnvoller ist, da der Unterschied zwischen dem gesamten weltweiten Verkehr und den Übertragungsraten von 1,54 Petabit / s (ich muss betonen, dass dies über ein einziges Glasfaserkabel mit Standarddurchmesser geschieht) immer noch so viel ausmacht Bandbreite auf dem Tisch. Und angesichts der Anzahl von Wellenlängen, die die Forscher in früheren Experimenten (aber nicht in diesem) verwendet haben, gibt es eine klare Möglichkeit, die Bandbreite weiter in die Zukunft zu skalieren.
Weitere Informationen zu den Rekorddatenübertragungen von 1,53 Petabit/s finden Sie hier die offizielle NICT-Pressemitteilungdas mit technischen Details am Ende der Seite gefüllt ist.