Усовершенствованные оптические волокна с малыми потерями для передачи данных высокой пропускной способности: от центров обработки данных до подводных систем
Рассматривается последние достижения в области передовых волокон со сверхнизкими потерями (ULL), представляя волокно с эффективной площадью 85 мкм 2 с рекордно низким затуханием 0,1474 дБ / км при 1550 нм. Мы также освещаем демонстрации систем с использованием волокон ULL и их актуальность для DCI / metro и подводной сети.
О производстве цветного волокна диаметром 170 мкм с одним покрытием и стандартным диаметром оболочки 125 мкм. Это волокно обладает хорошими оптическими свойствами, включая чувствительность к микроизгибу, и улучшенными механическими свойствами по сравнению с волокнами с уменьшенным диаметром двойного покрытия.
Рекордная длина в 2000 км слабосвязанного 7-ядерного MCF, изготовленного из одной крупномасштабной заготовки MCF
Представлен дизайн и изготовление более 2000 км MCF, вытянутых из одной крупномасштабной заготовки MCF. Волокно было изготовлено без каких-либо разрывов в режиме онлайн и демонстрирует превосходное геометрическое соответствие.
Раннее предупреждение о землетрясениях через наземные оптические сети: подход с использованием модели взаимного внимания на основе данных SOP
Докладчик: Витторио Карри, Политехнический институт Турина, Италия
Предлагается подход к распознаванию оптоволокна smart grid, основанный на модели Bi-GRU с механизмом раннего предупреждения о землетрясениях с использованием наземных оптических сетей. При обучении и тестировании модели используются реалистичные синтетические волны землетрясения
САН-ДИЕГО — Исследователи добились передачи с мультиплексированием по длине волны / пространственному разделению (WDM / SDM) на трансокеанское расстояние 7280 км с беспрецедентными 12 пространственными каналами, используя связанное многожильное волокно со стандартным диаметром оболочки. Это достижение открывает новые возможности для увеличения пропускной способности современных подводных кабельных систем с использованием оптоволоконной технологии, которая не занимает много места.
Это исследование, проведенное в сотрудничестве с NEC Corporation и NTT Corporation в Японии, будет представлено Манабу Арикавой из NEC Corporation на OFC, главном мировом мероприятии в области оптической связи и сетевых технологий, которое пройдет как гибридное мероприятие 24-28 марта 2024 года в Конференц-центре Сан-Диего.
“Подводные кабельные системы являются жизненно важной инфраструктурой для нашей жизни, соединяющей мир через океаны; будущие кабели требуют все большей пропускной способности из-за экспоненциально растущего глобального спроса на трафик”, — сказал Арикава. “Результат этого исследования может привести к увеличению пропускной способности подводных кабелей, снижению стоимости передаваемого бита и повышению эффективности подключения за счет значительного увеличения количества пространственных каналов при одинаковом количестве оптических волокон в кабелях”.
WDM и SDM используются для максимального увеличения пропускной способности и эффективности волоконно-оптических систем связи. WDM работает путем одновременной передачи нескольких сигналов по одному оптическому волокну, назначая каждому каналу уникальную длину волны света, тогда как SDM использует отдельные пространственные тракты или оптоволоконные сердечники для передачи нескольких потоков данных по одному оптическому волокну или по разным волокнам.
Для подводных кабелей было продемонстрировано достижение более 10 пространственных каналов только на расстояниях передачи до 1001 км по 15-модовому волокну или 1560 км по 10-модовому волокну. Задача достижения передачи с высоким пространственным коэффициентом на трансокеанские расстояния состоит в том, чтобы найти способ уменьшить пространственную модовую дисперсию (SMD) и модозависимые потери (MDL) линии передачи. Многоядерные волокна являются хорошими кандидатами для этого, поскольку каждое из их нескольких отдельных ядер может иметь оптический канал связи, позволяющий осуществлять параллельную передачу данных. По сравнению с несвязанной версией, соединенные многожильные волокна могут вмещать гораздо больше жил в стандартной оболочке диаметром 125 мкм.
В новой работе исследователи осуществили передачу WDM / SDM с использованием формата модуляции PDM-QPSK со скоростью 32 Гбод по рециркуляционному контуру, состоящему из одного 12-жильного волокна длиной 52 км (C12CF) со стандартным диаметром оболочки. После определения оптимальной входной мощности span они оценили эффективность передачи в трех диапазонах длин волн в C-диапазоне.
Они наблюдали безошибочную передачу после прямой коррекции ошибок для длин волн до 7280 км (140 петель) для 1536,6 нм и до 9360 км (180 петель) для 1550,9 нм и 1560,6 нм в конфигурации с однопролетным контуром. Они также продемонстрировали пространственную модовую дисперсию в 0,1 нс и модозависимые потери в 0,3 дБ на 52-километровый интервал C12CF, а также относительно низкую зависимость от длины волны.
“Одним из следующих важных шагов является оценка крупномасштабной обработки с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO) в режиме реального времени с точки зрения будущей реализации приемопередатчика MIMO для оптической связи”, — сказал Арикава. Другой важной темой является влияние MDL волокон на количество пространственных каналов и масштабируемость для характеристики и преодоления этого ограничения пропускной способности в будущем.
Исследование показывает перспективность датчиков на основе приемопередатчиков для активного мониторинга оптоволоконных сетей
Исследователи успешно использовали прототип когерентного приемопередатчика для обнаружения изменений поляризации, которые предшествовали разрыву кабеля в сети под напряжением. Работа, которая является одной из первых демонстраций полевых измерений активного обрыва кабеля, демонстрирует потенциал датчиков на основе приемопередатчиков для активного мониторинга и повышения стабильности оптоволоконных сетей.
Использование глобальной оптоволоконной сети в качестве датчика может помочь повысить надежность сети за счет предоставления системам сетевого управления информации об окружающей среде вокруг каждого оптоволоконного тракта или линии связи в режиме реального времени. При обнаружении существенных изменений могут быть использованы превентивные меры для перенаправления данных или отправки ранних предупреждений, предотвращающих повреждение сети.
“Мы все подвержены перебоям в подключении и легко расстраиваемся из-за них, и поэтому защита оптоволоконной сети имеет первостепенное значение”, — сказал Микаэль Мазур, технический сотрудник отдела передовых фотонных исследований Nokia Bell Labs. “Сегодня наши возможности по смягчению последствий обрывов волокон ограничены из-за отсутствия датчиков, способных отслеживать физическую среду в режиме реального времени. Без этого управление на сетевом уровне ограничивается устранением последствий отключения, а не принятием профилактических мер. Это справедливо для любых отключений, вызванных человеческим фактором, таким как некачественные строительные работы, или неконтролируемыми событиями, такими как плохая погода. Наши результаты демонстрируют, что когерентные приемопередатчики с дополнительными возможностями распознавания могут восполнить этот пробел, обеспечивая масштабируемый путь для внедрения интеллектуальных оптоволоконных сетей будущего ”.
Мазур представит это исследование, которое стало результатом сотрудничества Nokia Bell Labs в США и Технологического университета Чалмерса и Sunet в Швеции, на OFC, главном глобальном мероприятии в области оптических коммуникаций и сетевых технологий, которое пройдет в виде гибридного мероприятия 24-28 марта 2024 года в Конференц-центре Сан-Диего.
Исследователи использовали мониторинг когерентного приемника для выполнения постфактум анализа результатов, полученных в сети в режиме реального времени во время обрыва оптоволокна, который произошел, когда экскаватор случайно обнажил оптоволоконный кабель во время строительства. Линия связи протяженностью 524 км включала пять реконфигурируемых оптических мультиплексоров дополнительного подключения (ROADMs) и в основном состояла из воздушного волокна. Обрыв произошел на более коротком заглубленном участке, который соединял узлы ROADM с местами расположения линий электропередачи.
Мониторинг волокна осуществлялся путем передачи совместно распространяющегося сигнала от прототипа когерентного приемопередатчика на основе программируемой в полевых условиях матрицы вентилей (FPGA) по действующим каналам когерентных данных в сети. Базовые измерения показали, что большинство изменений поляризации происходят на частотах около 1 Гц, что хорошо согласуется с изменениями окружающей среды.
Примерно за 5-7 минут до того, как произошел разрыв, наблюдалось высокочастотное звучание, достигавшее 50 Гц. Хотя точная причина этого изменения неизвестна, вероятно, это связано со строительными работами, которые привели к разрыву волокна. Исследователи отмечают, что колебания поляризации, наблюдавшиеся до разрыва, были сильнее, чем любые другие колебания, наблюдавшиеся в течение недельного периода до фактического разрыва.
“Подобные исследования по своей сути состоят из мониторинга неконтролируемой реальной среды, и вся связанная с этим сложность не может быть воспроизведена в лабораториях или средах моделирования”, — сказал Мазур. “Поэтому внедрение этих функций в наши когерентные приемопередатчики жизненно важно для быстрого масштабирования и обеспечения возможности превентивного зондирования по всей оптической сети. С точки зрения исследований мы очень рады видеть, что эти функции появятся в продуктах в ближайшем будущем ”.
Коллеги, приглашаем на конференцию
25 апреля, 10.30 -16.00.В рамках Деловой программы выставки «Связь 2024», павильон №2, зал семинаров №4
Программа конференции на нашем сайте https://fotonexpres.ru/ и сайте выставки
Конференция пройдет секциях:
Регистрация на конференцию. Для регистрации необходимо отправить письмо на нашу почту fotonexpress@mail.ru c темой «конференция» и ваши контакты.
Зарегистрировавшимся по запросу вышлем материалы конференций
Очно-заочное участие. Пришлите информацию о вашей компании в справочник «Вся волоконная Россия» https://fotonexpres.ru/kak-dela-rossiya-vsya-volokonnaya-optika-sdelano-v-rossii-rabotaet-na-rossiyu ) и мы разместим ее на сайте, в журнале, озвучим на конференции (секция 2) или дадим вам возможность самим озвучить (по возможности)