Установлен рекорд дальности передачи высокоскоростного сигнала

Ученым удалось передать сигнал на расстояние 520 км со скоростью 200 Гб/с.

Исследователи из Московского физико-технического института совместно с инженерами компаний Т8 (Россия) и Corning Incorporated (США) создали систему передачи высокоскоростного сигнала на большие расстояния без активного промежуточного усиления.

Подобные системы помогут провести интернет и другие виды связи в отдаленные населенные пункты. Результаты работы опубликованы в журнале IEEE Photonics Technology Letters.

В странах с большими незаселенными пространствами, таких как Россия или Канада, существует проблема с прокладкой систем коммуникаций. Для передачи информации требуется постройка промежуточных станций усиления сигнала, иначе он не дойдет до пункта назначения.

Чтобы удешевить связь на дальние расстояния, изобретаются оптоволоконные системы, которые могут передавать сигнал без усиления по пути. Сегодня существуют системы, способные связывать станции на расстоянии до 500 км со скоростью до 100 Гб/с.

Авторам новой работы удалось передать сигнал на расстояние 520 км со скоростью 200 Гб/с. Ранее подобное соотношение скорости и дальности достигалось только в научных лабораториях.

Для передачи использовали кабели компании Corning, доступные для покупки. Это делает технологию передачи применимой в полевых условиях. Чтобы сигнал не затух, его усилили в самом начале, а затем удаленно в двух промежуточных пунктах.

«Рядом с передатчиком мы разместили источник высокоэнергетичного электромагнитного излучения. Это позволило значительно усилить сигнал на входе и зарегистрировать его на противоположном конце кабеля», – Дмитрий Старых, один из авторов работы, аспирант Факультета физической и квантовой электроники МФТИ.

Кабель был разделен на три секции, каждая из которых состояла из последовательно соединенных проводов двух типов. В местах соединения секций были установлены приемники для удаленной оптической накачки.

При помощи лазерного излучения в эти приемники передавались электромагнитные волны, которые усиливали сигнал. Места соединения секций были подобраны для наиболее оптимального усиления сигнала.

Первый приемник стоял на расстоянии 122 км от передатчика, второй – в 130 километрах от приемника. В своей работе исследователи выбрали частоту изменения сигнала, оптимальную по соотношению сигнала к шуму – 57 млрд раз в секунду. Хотя используемая система позволяет передачу сигнала со скоростью до 400 Гб/с, инженеры снизили ее до 200 Гб/с для повышения дальности.

«Уже сегодня мы ведем работу над созданием оптоволоконной системы с повышенной максимальной скоростью. Если сейчас верхняя граница скорости порядка 400 Гб/с, то в новой системе планируется достичь скорости 600 Гб/с на канал. В проектируемой системе мы смогли добиться улучшения сигнала для канальной скорости 200 и даже 400 Гбит/с. Я думаю, что в следующем году мы сможем обновить наш рекорд дальности», – Владимир Трещиков, генеральный директор компании Т8.

Как сообщает пресс-служба МФТИ, полученные результаты можно уже сейчас применять для обеспечения связью отдаленных областей – как остров Сахалин, например.