Një grup studiuesish nga Instituti i Kërkimit të Sistemit të Rrjetit i Institutit Kombëtar të Teknologjisë së Informacionit dhe Komunikimit (NICT, Japoni) i udhëhequr nga Georg Rademacher, NOKIA Bell Labs (Bell Labs, USA) të udhëhequr nga Nicolas K. Fontaine dhe Prysimian Group (Prysimian, Franca) e udhëhequr nga Pierre Sillard arriti në transmetimin e parë në botë që tejkalon 1 petabit për sekondë në një fibër optike multi-mode me një bërthamë. Kjo rrit transmetimin e rekordit aktual në një fibër me shumë mënyra me një faktor prej 2.5.

Deri më sot, eksperimentet e transmetimit në fijet optike që mbështesin një numër të madh mënyrash ishin të kufizuara në gjerësi bandash të vogla optike. Në këtë studim, ne demonstruam mundësinë e kombinimit të transmetimit optik me bandë të gjerë shumë spektrale me një fibër optike që udhëheq 15 mënyra të fibrave që kishin një diametër të veshjes në përputhje me standardin aktual të industrisë prej 0.125 mm. Kjo u mundësua nga multipleksuesit e modës dhe një fibër optike që mbështeste transmetimin me bandë të gjerë prej më shumë se 80 nm në një distancë prej 23 km. Studimi nxjerr në pah potencialin e madh të fibrave multi-mode me një bërthamë për transmetimin e kapacitetit të lartë duke përdorur proceset e prodhimit të fibrave të ngjashme me ato të përdorura në prodhimin e fibrave multi-mode standarde.

Gjatë dekadës së kaluar, u krye një kërkim intensiv në të gjithë botën për të rritur normat e të dhënave në sistemet e transmetimit optik duke përdorur multipleksimin e ndarjes hapësinore në mënyrë që të akomodohen kërkesat në rritje eksponenciale të transmetimit të të dhënave. Krahasuar me fijet optike me shumë bërthama, fibrat me shumë mënyra mund të mbështesin një dendësi më të lartë të sinjalit hapësinor dhe janë më të lehta për t’u prodhuar. Sidoqoftë, përdorimi i fibrave në shumë mënyra për transmetimin e shumëfishtë të ndarjes së hapësirës me kapacitet të lartë kërkon përdorimin e përpunimit intensiv të sinjalit dixhital kompjuterik. Këto kërkesa rriten me numrin e mënyrave të transmetimit dhe realizimi i sistemeve të transmetimit që mbështesin një numër të madh të mënyrave të fibrave është një fushë aktive e kërkimit.

Arritjet

Në NICT, u krijua dhe u krye një eksperiment transmetimi që përdori fibrat e transmetimit të bëra nga Prysmian dhe multipleksuesit e modës të zhvilluar nga Bell Labs. Një nënsistem i marrësit me bandë të gjerë u zhvillua në NICT për të transmetuar dhe marrë disa qindra kanale WDM mjaft spektrale me cilësi të lartë të sinjalit. Multipleksuesit e mënyrës së re u bazuan në një proces konvertimi të dritës me shumë rrafshe, ku drita e 15 fibrave hyrëse reflektohej shumë herë në një pllakë faze për t'u përputhur me mënyrat e fibrave të transmetimit. Fibra e transmetimit ishte e gjatë 23 km dhe kishte një dizajn të indeksit të graduar. Wasshtë bazuar në modelet ekzistuese të fibrave me shumë mënyra që janë optimizuar për funksionimin e brezit të gjerë dhe kishin një diametër veshjeje 0,125 mm dhe një diametër veshjeje 0,245 mm, që të dy i përmbahen standardit aktual të industrisë.

Kur rritet numri i mënyrave në një sistem transmetimi të fibrave me shumë mënyra, kompleksiteti llogaritës i përpunimit të sinjalit dixhital MIMO të kërkuar rritet. Sidoqoftë, fibra e transmetimit e përdorur kishte një vonesë të vogël modale, duke thjeshtuar kompleksitetin e MIMO dhe mbajti këtë vonesë të ulët modale mbi një gjerësi të madhe optike. Si rezultat, ne mund të demonstrojmë transmetimin e 382 kanaleve me gjatësi vale, secili i moduluar me sinjale 64-QAM. Suksesi i transmetimit me kapacitet të madh duke përdorur një fibër optike multimode me një bërthamë, e cila ka një dendësi të lartë të sinjalit hapësinor dhe teknologji të lehtë të prodhimit, pritet të avancojë teknologjinë e transmetimit multimod me kapacitet të lartë për sistemet e ardhshme të transmetimit optik me kapacitet të lartë.

Perspektivat e së Ardhmes
Në të ardhmen, ne do të dëshironim të ndjekim mundësinë e zgjatjes së distancës së transmetimit multi-mode me kapacitet të madh dhe integrimin e tij me teknologjinë multi-core për të vendosur themelin e teknologjisë së ardhshme të transmetimit optik me kapacitet të madh.

Punimi për rezultatet e këtij eksperimenti u botua në Konferencën e 46-të Evropiane për Komunikimin Optik (ECOC2020, 6 dhjetor - 10 dhjetor 2020), e cila është një nga konferencat më të mëdha ndërkombëtare në lidhje me komunikimin e fibrave optike. Ishte planifikuar të mbahej në Bruksel, Belgjikë por duhej të kryhej virtualisht për shkak të epidemisë së Virusit Roman Corona. Punimi mori një vlerësim shumë të lartë nga dhe u miratua për prezantim në një sesion të veçantë për hulumtimin e fundit (Dokumenti i Afatit të Postimit) që u zhvillua më 10 dhjetor.