Fig.1:Diagrama esquemático del sistema de transmisión. Crédito:Instituto Nacional de Tecnología de la Información y las Comunicaciones
NICT Network System Research Institute y Fujikura Ltd. (Fujikura, Presidente:Masahiko Ito) desarrolló una fibra óptica de 3 modos, capaz de transmisión de multiplexación de longitud de onda de banda ancha con diámetro exterior estándar (0,125 mm) que se puede cablear con el equipo existente. Los investigadores han demostrado con éxito un experimento de transmisión a lo largo de 1045 km con una velocidad de datos de 159 Tb / s. Las fibras multimodo tienen diferentes retardos de propagación entre señales ópticas en diferentes modos, lo que dificulta la satisfacción simultánea de grandes velocidades de datos y transmisión de larga distancia. Este logro muestra que tales limitaciones pueden superarse.
Convertir los resultados al producto de la velocidad de datos y la distancia, que es un indicador general de la capacidad de transmisión, resulta en 166 Pb / s × km. Este es el récord mundial en una fibra óptica de pocos modos de diámetro exterior estándar y la mayor velocidad de datos de más de 1000 km para cualquier tipo de fibra de diámetro estándar. Para lograr la capacidad de transmisión de 159 Tb / s, la multiplexación de modo se utiliza en combinación con 16-QAM (modulación de amplitud en cuadratura), que es una práctica señal óptica de modulación multinivel de alta densidad, para las 348 longitudes de onda y MIMO (múltiples entradas y múltiples salidas) permite el descifrado de señales modales mixtas incluso después de la transmisión a más de 1000 km. Esto muestra que las fibras multimodo de diámetro exterior estándar se pueden utilizar para la comunicación de sistemas de transmisión de red troncal óptica de alta capacidad.
Los resultados de esta demostración fueron seleccionados para su presentación como un documento posterior a la fecha límite en la 41a Conferencia y Exposición de Comunicación de Fibra Óptica (OFC2018).
Para hacer frente al tráfico de comunicaciones en constante aumento, La investigación sobre la transmisión óptica a gran escala utilizando nuevos tipos de fibra óptica que superan el límite de la fibra óptica convencional y su aplicación se lleva a cabo activamente en todo el mundo. Los principales tipos nuevos de fibras ópticas estudiadas son fibras multinúcleo en las que se disponen múltiples pasajes (núcleos) en una fibra óptica y fibras multimodo que soportan múltiples modos de propagación en un solo núcleo con un núcleo de mayor diámetro. Hasta ahora, Se han reportado experimentos exitosos de transmisión de gran capacidad y larga distancia para fibra multinúcleo, pero se consideró que la transmisión que satisfacía simultáneamente gran capacidad y larga distancia era difícil en fibra multimodo.
Fig.2:Resultados experimentales. Crédito:Instituto Nacional de Tecnología de la Información y las Comunicaciones
En este trabajo, NICT construyó un sistema de transmisión utilizando una fibra óptica desarrollada por Fujikura y transmitió con éxito sobre 1045 km con una velocidad de datos de 159 Tb / s (Fig. 1). Convertir los resultados al producto de la velocidad de transmisión de datos y la distancia, que es un indicador general de la capacidad de transmisión, es de 166 Pb / s × km. Esto es aproximadamente el doble del récord mundial hasta ahora en las fibras de pocos modos.
El sistema de transmisión consta de las siguientes tecnologías de elementos.
Los investigadores lograron transmitir más de 1045 km utilizando una fibra óptica estándar de 3 modos. Cuando tiene lugar la colocación de fibras ópticas de diámetro exterior estándar, el equipo existente se puede utilizar y el uso práctico en una etapa temprana es prometedor. También, La transmisión definitiva de gran capacidad será posible en el futuro si se combina con tecnología multinúcleo, que es investigado por NTIC en cooperación con la industria, universidad y gobierno en Japón.
Los investigadores continuarán investigando y desarrollando futuras tecnologías de infraestructura de comunicaciones ópticas que puedan acomodar sin problemas el tráfico como los grandes datos y los servicios de red 5G.
