Исследователи из Университета Сунь Ятсена в Китае предложили новую технологию увеличения пропускной способности оптоволоконных каналов. Во время экспериментов ученым удалось достичь скорости в 1 Пбит/с (1015 бит/с) с помощью пространственного мультиплексирования в режиме орбитального углового момента.
Предложенная система объединяет пространственное, поляризационное и плотное мультиплексирование с разделением по длине волны. Использование сразу трех методов сжатия позволило передать по 34-километровому 7-жильному волокну с кольцевой серединой диаметром всего 180 мкм данные со скоростью 1,02 Пб/с.
Схема мультепликсирования, которая включает в себя пространственное, поляризационное и плотное мультиплексирование. Изображение: Junyi Liu et al., Light: Science and Applications
Для передачи данных исследователи использовали режим орбитального углового момента. При этом на каждое ядро были реализованы три группы невырожденных режима углового момента, а в каждой группе — по четыре режима. Каждый режим был загружен 312 длинами волн, полученными в результате плотного мультиплексирования.
Традиционный подход, направленный на увеличение количества данных, которые можно передавать по оптоволокну основан на увеличение количества каналов или режимов в одном канале. Эта технология уже позволила значительно увеличить пропускную способность, но ее возможности ограничены, объясняют ученые.
Диаграммы вихревых фазовых пластин для генерации 7-ядерных мод в режиме орбитального углового момента с топологическим зарядом 2, 3 и 4 (слева направо). Изображение: Junyi Liu et al., Light: Science and Applications
Использование пространственного кодирования MIMO становится все сложнее по мере роста количества мод (режимов передачи данных) и каналов. Из-за межканальных перекрестных помех сложность возрастает по квадратичному закону (количество мод × каналов). Новая технология позволяет преодолеть эти ограничения.
