Forskare vid UCL har visat upp ett sätt att bearbeta fiberoptiska signaler som innebär en nära fördubbling av det avstånd som data felfritt kan överföras i nedgrävda jordkablar eller transoceana undervattenskablar.

Den nya metoden har potential att minska kostnaderna för den distans som de optiska signalerna i fibern kan färdas, vilket är viktigt när kablarna är nedgrävda i jorden eller på botten av havet.

Eftersom tekniken kan korrigera skadad eller distorderad överförd data kan den också bidra till att öka den användbara kapaciteten i fibern. Detta sker precis vid slutet av länken – vid mottagaren – och inga nya komponenter behöver införas i själva länken. En på det här sättet ökad kapacitet är viktig då optiska fibrer bär 99 procent av all överförd data och efterfrågan ökar med ökad användning av Internet. Det kan inte matchas med fibrernas nuvarande kapacitet och att ändra mottagarna är mycket billigare och enklare än förlägga fler kablar, enligt forskarna vid University College London (UCL).

För att hantera den ökande efterfrågan på mer överförd information används den befintliga fiberinfrastrukturen med olika frekvenser av ljus som skapar datasignalerna. Det stora antalet ljussignaler som sänds kan interagera med varandra och riskerar att distorderas.

Resultatet, som nu publicerats i en vetenskaplig rapport (se länk ) och sponsrats av EPSRC, visar på ett nytt sätt att förbättra överföringsavståndet genom att avlägsna det samspel som sker mellan de olika optiska kanalerna som färdas sida vid sida över en optisk kabel.

– Genom att eliminera samspelet mellan de optiska kanalerna har vi möjlighet att fördubbla avståndet som signaler felfritt kan överföras – från 3190 km till 5890 km – vilket är den största ökningen som någonsin rapporterats för den här typen av systemarkitektur. Utmaningen är att ta fram en teknik för att simultant fångar in en grupp av optiska kanaler, känt som en superkanal, med en enda mottagare. Detta tillåter oss att förhindra distorsionen genom att samtidigt skicka tillbaka datakanalerna på en virtuell ”digital resa”, säger Dr Robert Maher (UCL Electronic & Electrical Engineering).

Forskarna använde en 16QAM superkanal bestående av en uppsättning frekvenser som kan kodas med hjälp amplitud, fas och frekvens, för att skapa en optisk signal med hög kapacitet. Superkanalen detekterades sedan genom att använda en höghastighets supermottagare och nya signalbehandlingstekniker, som utvecklats av teamet och möjliggjort mottagningen av samtliga kanaler tillsammans och utan fel. Forskarna kommer nu att testa sin nya metod på tätare superkanaler som vanligen används för digital kabel-tv (64QAM), kabelmodem (256QAM) och Ethernet-anslutningar (1024QAM).

– Vi är glada att rapportera om en så här viktig upptäckt som kommer att förbättra fiberoptisk kommunikation. Vår metod förbättrar avsevärt effektiviteten för överföring av data – nästan en fördubbling av det överföringsavstånd som kan uppnås – med potential att göra betydande besparingar i nuvarande ”state-of-the art” kommersiella system. En av de största globala utmaningar vi står inför är hur man upprätthåller kommunikationen med efterfrågan på ett Internet som blomstrar – att överträffa kapacitetsgränser i optiska fiberkablar är en stor del för att lösa det problemet, säger Professor Polina Bayvel (Electronic & Electrical Engineering) som är Professor i optisk kommunikation och nätverk och Director of UNLOC.

Filed under: Utländsk Teknik