Il primo rivestimento standard al mondo diametro 19

15 maggio 2023

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a cura dell'Istituto nazionale di tecnologia dell'informazione e della comunicazione (NICT)

Un gruppo di ricercatori dell'Istituto Nazionale di Tecnologia dell'Informazione e della Comunicazione (NICT, Giappone) e Sumitomo Electric Industries, Ltd. (SEI, Giappone) in collaborazione con l'Università della Tecnologia di Eindhoven, l'Università dell'Aquila e l'Università Macquarie ha sviluppato una fibra ottica a 19 core con un diametro di rivestimento standard (0,125 mm), che ha il maggior numero di core tra le fibre multi-core con diametro di rivestimento standard e ha dimostrato una trasmissione di grande capacità a una velocità dati di 1,7 petabit al secondo su una distanza di 63,5 km. È stato utilizzato un design di fibra multi-core accoppiata casualmente per ottenere un'elevata densità di core, nonché un'elaborazione del segnale digitale MIMO (multiple input multiple output) per eliminare le interferenze del segnale inter-core.

In questo esperimento, è stato raggiunto il record mondiale per la capacità di trasmissione di una fibra ottica con un diametro di rivestimento standard, e la distanza di trasmissione più lunga al mondo è stata raggiunta tra gli esperimenti di trasmissione con una capacità di 1 petabit al secondo o più. Questo risultato mostra la possibilità di ridurre significativamente il consumo energetico dell’elaborazione del segnale digitale MIMO nei sistemi transoceanici, rispetto alla trasmissione in fibra multimodale. Questa tecnologia in fibra contribuirà alla realizzazione delle future reti di comunicazione ottica a lunga distanza e di grande capacità.

I risultati di questo esperimento sono stati accettati come presentazione di un documento post-scadenza alla 46a conferenza sulla comunicazione in fibra ottica (OFC 2023) e presentati giovedì 9 marzo 2023. L'articolo è intitolato "Randomly Coupled 19-Core Multi-Core Fiber with Diametro rivestimento standard."

La ricerca sulle fibre ottiche avanzate ha attirato notevole attenzione per far fronte alle crescenti richieste di traffico. NICT ha raggiunto capacità di trasmissione di 1,02 petabit al secondo per una fibra multicore disaccoppiata con diametro di rivestimento standard, 1,53 petabit al secondo per una fibra multimodale e 0,17 petabit al secondo per una fibra multicore accoppiata casualmente.

Tuttavia, nel caso di una fibra multi-core disaccoppiata, il numero di core è limitato per sopprimere l'interferenza del segnale tra i core, rendendo difficile l'aumento della capacità. D'altra parte, nella trasmissione in fibra multimodale, le caratteristiche di propagazione di ciascuna modalità sono significativamente diverse, il che pone un problema per la trasmissione a lunga distanza. La fibra multi-core accoppiata casualmente supera queste limitazioni mediante l'elaborazione del segnale digitale MIMO e si prevede che diventi un mezzo di trasmissione per futuri sistemi di comunicazione ottica a lunga distanza e di grande capacità. Tuttavia, è necessario un posizionamento preciso dei nuclei e il numero massimo di nuclei in una fibra multicore accoppiata casualmente con un diametro di rivestimento standard era 12.

In questa ricerca, SEI ha progettato e fabbricato una fibra a 19 core accoppiata in modo casuale con un diametro di rivestimento standard e NICT ha costruito un sistema di trasmissione per dimostrare le massime capacità di questa fibra. Nell'esperimento sono stati trasmessi 1,7 petabit al secondo di dati per 63,5 km. L'ottimizzazione della struttura e del layout del nucleo ha consentito a questa fibra di accogliere il maggior numero di nuclei al mondo in un diametro di rivestimento standard, ottenendo al contempo un accoppiamento casuale tra i nuclei (percorsi del segnale ottico) ed eliminando le differenze nelle caratteristiche di propagazione. Inoltre, la Macquarie University ha prodotto un multiplexer e demultiplexer con nucleo tridimensionale inciso al laser, che può essere utilizzato come interfaccia con le fibre ottiche monomodali convenzionali.