O primeiro diâmetro de revestimento padrão do mundo 19

15 de maio de 2023

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pelo Instituto Nacional de Tecnologia da Informação e Comunicação (NICT)

Um grupo de pesquisadores do Instituto Nacional de Tecnologia da Informação e Comunicação (NICT, Japão) e Sumitomo Electric Industries, Ltd. (SEI, Japão) em colaboração com a Universidade de Tecnologia de Eindhoven, Universidade de L'Aquila e Universidade Macquarie desenvolveu uma fibra óptica de 19 núcleos com um diâmetro de revestimento padrão (0,125 mm), que possui o maior número de núcleos entre as fibras multinúcleo de diâmetro de revestimento padrão e demonstrou transmissão de grande capacidade a uma taxa de dados de 1,7 petabits por segundo numa distância de 63,5 km. Um design de fibra multinúcleo acoplado aleatoriamente foi usado para obter alta densidade de núcleo, bem como um processamento de sinal digital de entrada múltipla e saída múltipla (MIMO) para eliminar a interferência de sinal entre núcleos.

Neste experimento, o recorde mundial foi alcançado para a capacidade de transmissão de uma fibra óptica com um diâmetro de revestimento padrão, e a maior distância de transmissão do mundo foi alcançada entre os experimentos de transmissão com capacidade de 1 petabit por segundo ou mais. Este resultado mostra a possibilidade de reduzir significativamente o consumo de energia do processamento de sinais digitais MIMO em sistemas transoceânicos, em comparação com a transmissão por fibra multimodo. Essa tecnologia de fibra contribuirá para a realização de futuras redes de comunicação óptica de longa distância e grande capacidade.

Os resultados deste experimento foram aceitos como uma apresentação de trabalho pós-prazo na 46ª Conferência de Comunicação de Fibra Óptica (OFC 2023) e apresentados na quinta-feira, 9 de março de 2023. O artigo é intitulado "Randomly Coupled 19-Core Multi-Core Fiber with Diâmetro padrão do revestimento."

A pesquisa sobre fibras ópticas avançadas atraiu atenção considerável para atender às crescentes demandas de tráfego. A NTIC alcançou capacidades de transmissão de 1,02 petabits por segundo para uma fibra multinúcleo desacoplada de diâmetro de revestimento padrão, 1,53 petabits por segundo para uma fibra multimodo e 0,17 petabits por segundo para uma fibra multinúcleo acoplada aleatoriamente.

No entanto, no caso de uma fibra multinúcleo desacoplada, o número de núcleos é limitado para suprimir a interferência de sinal entre os núcleos, tornando um aumento na capacidade desafiador. Por outro lado, na transmissão de fibra multimodo, as características de propagação de cada modo são significativamente diferentes, o que representa um problema para a transmissão de longa distância. A fibra multinúcleo acoplada aleatoriamente supera essas limitações por meio do processamento de sinal digital MIMO e espera-se que seja um meio de transmissão para futuros sistemas de comunicação óptica de longa distância e grande capacidade. A colocação precisa do núcleo é necessária, no entanto, e o número máximo de núcleos em uma fibra multinúcleo acoplada aleatoriamente com um diâmetro de revestimento padrão era 12.

Nesta pesquisa, a SEI projetou e fabricou uma fibra de 19 núcleos acoplada aleatoriamente com um diâmetro de revestimento padrão, e a NCT construiu um sistema de transmissão para demonstrar as capacidades máximas dessa fibra. No experimento, 1,7 petabits por segundo de dados foram transmitidos por 63,5 km. A otimização da estrutura e do layout do núcleo permitiu que essa fibra acomodasse o maior número de núcleos do mundo em um diâmetro de revestimento padrão, ao mesmo tempo em que alcançava acoplamento aleatório entre os núcleos (caminhos de sinal óptico) e suprimia as diferenças nas características de propagação. Além disso, a Macquarie University produziu um multiplexador e demultiplexador de núcleo inscrito a laser tridimensional, que pode ser usado como uma interface com fibras ópticas monomodo convencionais.