Los investigadores de la Universidad de Aston creen que una técnica basada en láser propuesta por primera vez en los años 70 se puede utilizar para contrarrestar una 'crisis de capacidad' de Internet
Hace exactamente 50 años, el ganador del premio Noble Charles Kao y sus colegas demostraron la viabilidad de usar cables de fibra óptica para transmitir información a larga distancia.
El salto repentino en capacidad ofrecido por los cables de fibra en comparación con los de cobre, que cruzaban el océano en ese momento, fue tan masivo que muchos pensaron que no era posible agotarlo. Sin embargo, el año pasado destacados investigadores y responsables políticos se reunieron ena la Royal Society para discutir la inminente "crisis de capacidad", una frase que atrajo mucha atención y que poco a poco está construyendo presencia en nuestra experiencia común, ya que queremos una Internet mejor, más rápida y una conectividad instantánea y omnipresente a la red global.
Para mantener la tecnología de comunicaciones ópticas, que transporta el 99% del tráfico de datos global, por delante del crecimiento proyectado en la demanda de ancho de banda, los investigadores han centrado su atención en abordar las distorsiones no lineales de las señales que viajan en cables de fibra, que ahora son el principal obstáculo para elexpansión continua de las tasas de transmisión de datos. Un equipo de investigadores líderes en el Reino Unido en el Instituto Aston de Tecnologías Fotónicas y UCL, que realizan una investigación conjunta en el marco del programa UNLOC financiado por EPSRC, utilizó una técnica llamada "conjugación de fase óptica" para reducir eficazmente el efecto indeseablede no linealidades en un enlace de transmisión de muy alta capacidad logrando un aumento de hasta el 60% en la distancia que la información podría viajar y aún ser recibida con éxito.
La "Conjugación de fase óptica" OPC es un método en óptica para deshacer las distorsiones en las ondas ópticas introducidas por el medio en el que viajan. Se conoce desde hace varias décadas pero hasta ahora no había sido probado en sistemas de comunicación óptica convelocidades de datos del orden de Tb / s, que se esperan para la tecnología de comunicaciones de próxima generación y que fueron demostradas recientemente por UNLOC. En este estudio, publicado en Revista de tecnología Lightwave , los investigadores de UNLOC utilizaron un solo dispositivo OPC en un enlace de fibra de 2.000 km para mostrar por primera vez, en sistemas con velocidades de datos de 800 Gb / sa 4Tb / s, que OPC puede tratar con éxito las no linealidades, mejorando la calidad de la señal ypermitiendo que la información viaje mucho más lejos.
OPC y otra técnica conocida como "Digital Back Propagation" DBP han surgido recientemente como los dos enfoques más prometedores para minimizar las no linealidades en las fibras ópticas. Cada uno tiene sus ventajas y desventajas, pero a medida que los enlaces de comunicación se vuelven más anchos de banda más ancho de banda significa mayores velocidades de datos, OPC se vuelve muy atractivo. "A diferencia de DBP, que requiere una potencia de procesamiento masiva para enlaces de alta capacidad, lo que lleva a un aumento prohibitivo en el consumo de energía, un solo dispositivo OPC puede manejar grandes anchos de banda y múltiples canales simultáneamente" -- dijo el profesor Andrew Ellis, quien dirigió este experimento.
El principal inconveniente de OPC es que requiere una simetría en el enlace de transmisión que es muy difícil de lograr en la práctica. Esta simetría es necesaria porque un dispositivo OPC siempre instalado en el medio de un enlace manipula las señales ópticas de una manera queles permite "borrar" las distorsiones y el ruido acumulado en la primera mitad del enlace a medida que viajan a través de la segunda, siempre que las señales vean el mismo medio en el camino. "Esto es idéntico a los prismas de Netwon, donde el primero de dos idénticosprismas difunden la luz blanca en un arco iris, y el segundo prisma invertido reúne los colores nuevamente. Sin embargo, dado que aún no sabemos cómo construir una "fibra invertida", necesitamos usar un "espejo" especial, el ópticoconjugador de fase, para realizar este truco. "- añadió el Prof. Ellis.
Los sistemas de comunicaciones ópticas comerciales actuales instalados en el fondo del océano utilizan amplificadores a intervalos regulares para aumentar la señal a medida que viaja a través de la fibra. A medida que amplifican la señal en varios puntos a lo largo de la fibra, rompen la simetría en un enlace de transmisión.tan crucial para que OPC funcione con eficacia. Sin embargo, a medida que la tecnología de amplificación óptica mejora y nuevos tipos de componentes como los amplificadores Raman, que utilizan todo el cable para proporcionar la amplificación, ingresan lentamente al mercado, se espera que el desafío de la simetría se resuelva en gran medida.
El equipo de UNLOC también ha desarrollado un modelo analítico para analizar el rendimiento de OPC en múltiples configuraciones de sistemas. "El camino desde aquí hacia la tecnología OPC implementada comercialmente no es tan largo", dijo el profesor. Ellis. "Es evidente que se necesita algo de desarrollo de productos,pero ahora solo estamos esperando que la demanda del mercado se ponga al día con la tecnología, lo que sucederá dentro de un par de ciclos de productos ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Aston . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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