Onderzoekers van het Moscow Institute of Physics and Technology zijn een samenwerking aangegaan met ingenieurs van Corning Inc., ONS., en T8, Rusland, en ontwikkelde een systeem voor gegevensoverdracht met hoge doorvoer over grote afstanden zonder dat het signaal onderweg hoeft te worden herhaald. Dergelijke systemen zouden kunnen worden gebruikt om in afgelegen gemeenschappen internetverbindingen en andere communicatiediensten te bieden. Het onderzoek wordt gerapporteerd in IEEE Photonics Technology Letters .

Landen met grote onderbevolkte gebieden, zoals Rusland en Canada, of landen die bestaan ​​uit talrijke eilanden, zoals Indonesië, moeilijkheden ondervinden bij het verlenen van communicatiediensten. Zonder tussenliggende elektriciteitsaangedreven repeaterstations, het signaal wordt verzwakt en komt niet aan op de bestemming. Om datatransmissie over lange afstanden goedkoper te maken, ingenieurs kwamen met glasvezelsystemen die het signaal langs de link versterken zonder dat er elektrische stroombronnen nodig zijn. De beste transmissiesystemen die momenteel beschikbaar zijn, maken gegevensoverdracht mogelijk met een snelheid van 100 gigabit per seconde over 500 kilometer (311 mijl).

De auteurs van het artikel hebben met succes een signaal verzonden over 520 km (323 mijl) bij 200 Gbps. Dit was voorheen alleen in onderzoekslaboratoria gedaan, maar die resultaten konden niet worden overgedragen naar daadwerkelijke toepassingen. Deze keer werden door Corning ontwikkelde commerciële kabels gebruikt, de technologie toepasbaar maken onder realistische omstandigheden. Om de verzwakking van het signaal te voorkomen, het werd aanvankelijk versterkt bij verzending en daarna nog twee keer op afstand, onderweg.

"Om het signaal in de passieve vezel te versterken, het gestimuleerde Raman-verstrooiingseffect en op afstand gepompte versterkers werden gebruikt. Dankzij het Raman-verstrooiingseffect konden we de passieve optische vezel gebruiken als een versterkingsmedium, aanzienlijk verhogen van de signaal-ruisverhouding bij link-uitgang, " legde de hoofdauteur van de studie, Dimitriy Starykh, uit:een doctoraat student aan MIPT's Phystech School of Radio Engineering and Computer Technology.

De transmissielijn bestond uit drie secties, elk bestaande uit glasvezelkabels van twee typen die in serie zijn geschakeld. Op de knooppunten tussen de secties werden op afstand gepompte erbiumversterkers (ROPA) geïnstalleerd. ROPA's verbruiken een optische pomp en gebruiken deze energie om het signaal te versterken. Het team heeft de knooppuntposities geoptimaliseerd om de kwaliteit van het uitgangssignaal te verbeteren, het plaatsen van de twee ROPA's op 122 km (76 mi) van de zender en 130 km (81 mi) van de ontvanger, respectievelijk.

De onderzoekers stelden de signaalsymboolsnelheid in op iets minder dan 57 miljard pulsen per seconde; de zender maakte de overdracht van vijf bits per symbool mogelijk, waardoor een totale bitsnelheid van 284 Gbps mogelijk is. Hoewel het systeem mogelijk gegevensoverdracht tot 400 Gbps ondersteunde, de ingenieurs hebben het met een lagere snelheid uitgevoerd om de transmissieafstand te vergroten.

"We werken al aan een glasvezelsysteem dat hogere overdrachtssnelheden zou halen. Terwijl de huidige snelheid uitkomt op ongeveer 400 Gbps, we streven naar 600 Gbps per kanaal met het nieuwe systeem, Vladimir Treshchikov, CEO van T8, merkte op. "We bereikten signaalverbetering met snelheden van 200 Gbps en zelfs 400 Gbps per kanaal. Ik denk dat we volgend jaar een nieuw transmissieafstandsrecord kunnen vestigen."

De resultaten van de onderzoekers kunnen nu al worden gebruikt voor communicatiediensten in dunbevolkte gebieden, zoals het Russische eiland Sachalin.