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 ”.
Поскольку трафик данных продолжает увеличиваться, существует острая потребность в миниатюрных оптических передатчиках и приемниках, которые работают с форматами многоуровневой модуляции высокого порядка и более высокими скоростями передачи данных. В качестве важного шага к выполнению этого требования исследователи разработали новый компактный модулятор когерентного драйвера (CDM) на основе фосфида индия (InP) и показали, что он может достигать рекордно высокой скорости передачи в бодах и пропускной способности на длину волны по сравнению с другими CDM. CDM — это оптические передатчики, используемые в системах оптической связи, которые могут передавать информацию на свет путем модуляции амплитуды и фазы перед ее передачей по оптическому волокну.
“Услуги, требующие больших объемов данных, такие как распространение видео и услуги веб-конференций, получили широкое распространение, и ожидается, что в будущем будут представлены услуги, которые еще больше обогатят нашу жизнь”, — сказал Джоске Озаки из NTT Innovative Devices Corporation в Японии. “Для реализации новых услуг очень важно увеличить общую скорость передачи данных оптических систем передачи, поддерживающих фоновый режим. Если пропускная способность оптической передачи недостаточна, будет сложно реализовать новые удобные услуги и общество передачи данных. Кроме того, разработка оптического передатчика, который охватывает диапазон C + L в одном модуле, обеспечивает гибкую работу сети и снижает затраты на оборудование.
Ozaki will present this research at OFC, the premier global event for optical communications and networking, which will take place as a hybrid event 24 – 28 March 2024 at the San Diego Convention Center.
Одним из показателей скорости передачи данных является скорость передачи в бодах, которая показывает количество изменений сигнала, происходящих каждую секунду в канале связи. При более высоких скоростях передачи в бодах увеличивается полоса пропускания сигнала модуляции, требуемого для каждого канала, и в обычном C-диапазоне может передаваться меньше каналов. Это делает еще более важным расширение полосы пропускания по длине волны с C-диапазона до L-диапазона, которые вместе называются C + L-диапазоном.
Хотя модуляторы, изготовленные из полупроводникового InP, обладают превосходными оптическими и радиочастотными характеристиками, они демонстрируют сильную зависимость от длины волны, что затрудняет расширение их диапазона длин волн. Чтобы преодолеть эту проблему, исследователи разработали новую микросхему InP-модулятора с оптимизированным полупроводниковым слоем и волноводной структурой, которая может работать в широком диапазоне длин волн. Используя новый чип-модулятор, они достигли первого в мире CDM с чипом InP-модулятора, который может передавать в диапазоне C + L и имеет корпус размером всего 11,9 × 29,8 × 4,35 мм3.
В диапазоне C + L новый CDM продемонстрировал электрооптическую полосу пропускания 3 дБ более 90 ГГц, вносимые потери при максимальной передаче менее 8 дБ и коэффициент подавления 28 дБ или более. Исследователи также применили свой новый CDM в экспериментах с использованием сигналов 180 Гбод с вероятностно сформированной 144-уровневой квадратурной амплитудной модуляцией (PCS-144QAM), демонстрирующих беспрецедентную чистую скорость передачи данных 1,8 Тбит / с по стандартному одномодовому волокну протяженностью 80 км в диапазоне C + L. По словам авторов исследования, впервые было показано, что CDM на основе InP работает в диапазонах C + L, и для CDM был установлен мировой рекорд пропускной способности на длину волны
Альфа-образцы CDM от NTT Innovative Devices Corporation готовы к отправке.
“Следующим шагом будет дальнейшее увеличение скорости передачи данных в бодах для повышения скорости передачи“, — сказал Озаки. “При этом важно найти новую структуру модулятора и конфигурацию сборки, включая матрицу драйвера и пакет, которые могут обеспечить более высокую пропускную способность EO как при более низком энергопотреблении, так и при меньшем формфакторе.
Ведущий российский провайдер цифровых услуг и решений «Ростелеком» и единственный в России производитель оптического волокна «Оптиковолоконные Системы» (ОВС) подписали соглашение о сотрудничестве, направленное на ускоренное развитие технологии выпуска оптического волокна, используемого в качестве световодов в высокопроизводительных телекоммуникационных кабелях.
В результате совместных квалификационных испытаний было полностью подтверждено качество основных марок выпускаемых волокон. В 2023 году также успешно прошли испытания оптических волокон для магистральных линий связи новых марок с улучшенными характеристиками G.657.A1/G.652.D Long Distance и G.654.E.
Улучшенное одномодовое оптическое волокно G.654 обладает низкими потерями при передаче данных на дальние расстояния, что позволяет использовать его для строительства высокоэффективных оптических телекоммуникационных сетей, таких как наземные системы дальней связи и магистральные подводные кабели с оптическими усилителями.
«Ростелеком» уже несколько лет успешно применяет волоконно-оптические кабели, выпущенные с использованием продукции ОВС: при строительстве сетей доступа, прокладке волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) в Арктическом регионе, за полярным кругом в Республика Саха (Якутия) и др.
Например, при строительстве новой трансевразийской ВОЛС TEA NEXT «Ростелеком» использует кабель с передовым оптическим волокном ОВС типа G.654.E, которое включено в «Перечень товаров, работ, услуг, удовлетворяющих критериям отнесения к инновационной высокотехнологичной продукции» и впервые применяется в нашей стране.
Ключевая особенность проекта TEA NEXT заключается в использовании самых перспективных волокон G.654.E с затуханием не выше 0,17 дБ/км на длине волны 1550 нм и увеличенной эффективной площадью передачи 125 мкм, тогда как для стандартных оптических волокон семейства G.652 допустимое типовое значение затухания достигает 0,2 дБ/км, а эффективная площадь передачи — 80 мкм.
* * *
АО «Оптиковолоконные Системы» — первый и единственный в России завод по производству оптического волокна, расположенный в Саранске (Республика Мордовия). Официальное открытие завода состоялось 25 сентября 2015 года. Акционерами общества являются РОСНАНО, Газпромбанк и Правительство Республики Мордовия.
АО «Оптиковолоконные Системы» производит телекоммуникационные оптические волокна стандартов G.652, G.657.А1, G.657.А2, G.654, в том числе с уменьшенным диаметром 200 микрон и повышенной прочности, оказывает услуги по окраске оптического волокна и нанесении кольцевых меток «Ringmarking». Качество подтверждено ПАО «Ростелеком», ведущими российскими кабельными предприятиями и зарубежными потребителями.
* * *
ПАО «Ростелеком» — крупнейший в России интегрированный провайдер цифровых услуг и решений, который присутствует во всех сегментах рынка и охватывает миллионы домохозяйств, государственных и частных организаций.
Компания занимает лидирующие позиции на рынке услуг высокоскоростного доступа в интернет и платного телевидения, а также мобильной связи. Количество клиентов услуг доступа в интернет с использованием оптических технологий превышает 12,2 млн. «Ростелеком» входит в топ-3 мобильных операторов страны с более чем 48 млн абонентов. Компания совместно с партнерами развивает видеосервис Wink, который занимает второе место среди крупнейших онлайн-кинотеатров России по количеству активных подписчиков (20,7 млн).
«Ростелеком» — признанный технологический лидер в инновационных решениях в области цифровых государственных сервисов, кибербезопасности, цифровизации регионов, здравоохранения, биометрии, образования, ЖКХ, а также в сфере облачных вычислений и услуг дата-центров и других. Компания последовательно занимается импортозамещением, включая собственную разработку программного обеспечения и производство телеком-оборудования.
Компания Sumitomo Electric Industries, Ltd, заявляет, что улучшила потери при передаче в наземных волоконно-оптических кабелях, используя PureAdvanceTM-110, волокно с сердечником из чистого кремнезема с низкими потерями и большой эффективной площадью (Aeff). Эти кабели были выбраны для проекта межсоединения центров обработки данных (DCI), поставка которого недавно завершена.
Для достижения еще более низких потерь при передаче компания Sumitomo Electric применила технологии оптоволокна с сердечником из чистого кремнезема со сверхнизкими потерями. В результате потери при передаче в волоконно-оптических кабелях с использованием PureAdvanceTM-110 были улучшены с 0,17 дБ / км до 0,16 дБ / км или ниже. Компания Sumitomo заявляет, что при типичном значении длины волны 1550 нм это делает ее самой низкой в мире потерей при передаче по наземным кабелям.
Кабели были выбраны для масштабного проекта DCI, соединяющего кластеры центров обработки данных в Токио, Канагаве и Тибе. Участок протяженностью 157 км, с общими потерями всего 36 дБ после развертывания (включая потери при сращивании и соединении). Это позволит сократить количество оптических ретрансляторов, при снижении общих системных затрат.
С 2017 года Sumitomo Electric поставляет на коммерческой основе оптоволокно PureAdvanceTM-110 с высокими Aeff и сердечником из чистого кремнезема с низкими потерями и оптоволоконные кабели, использующие его для наземных магистральных линий электропередачи. Оптоволоконные кабели соответствуют рекомендации ITU-T G.654.E и подходят для передачи оптического сигнала на большие расстояния с высокой пропускной способностью.
Для получения дополнительной информации посетите https://sumitomoelectric.com
Предварительная программа конференции (секции)
Открыта регистрация на конференцию.
Для регистрации отправить письмо на нашу почту fotonexpress@mail.ru c темой «конференция» и ваши контакты
Москва, РФ — ПАО «МТС» (MOEX: MTSS), цифровая экосистема, провела на своей магистральной сети в Москве успешные предкоммерческие тесты технологии фиксированного интернета XGS-PON со скоростью передачи данных до 10 Гбит/c, что в десять раз выше нынешних скоростей домашнего интернета в России. Испытание оборудования на узле связи в Москве подтвердило техническую готовность МТС подключать в 2024 году к сверхбыстрому интернету квартиры в новых жилых комплексах при наличии договоренности с застройщиками.
XGS-PON — одна из самых современных технологий доступа в интернет по оптоволокну со скоростью передачи данных до 10 Гбит/c для каждого абонента, что в 10 раз выше, чем в сетях с использованием актуальной технологии — GPON. XGS-PON позволит подключать к оптической сети современные роутеры стандарта Wi-Fi 6 (802.11ax) с беспроводным соединением на скорости от 5 до 10 Гбит/с.
В сети XGS-PON файл с фильмом в UHD-качестве объемом 8 Гб скачивается за 20-25 секунд вне зависимости от количества используемых сервисов и гаджетов в квартире. Такая пропускная способность актуальна для пользователей, чьи профессии и увлечения связаны с ИТ-технологиями и обработкой цифрового контента: видеомонтажерам и звукорежиссерам, архитекторам и дизайнерам, аналитикам больших данных, а также техногикам: стримерам, геймерам или семьям, где используют большое количество гаджетов и умных устройств.
Для тестирования технологии XGS-PON МТС установила на одном из узлов магистральной волоконно-оптической сети в Москве терминалы XGS-PON OLT (Optical Line Terminal), что позволило кратно повысить пропускную способность транспортного узла. На стороне абонента испытывались терминалы XGS PON ONT (Optical Network Terminal). Оборудование, подключенное к транспортной сети, продемонстрировало бесперебойную передачу данных на скорости до 10 Гбит/c в восходящем и нисходящем потоках.
«Ежегодно поток информации в рунете увеличивается в среднем на 20%. Большая часть трафика — 65-70% — приходится на видеостриминг и компьютерные игры. По нашим прогнозам, гигабитный домашний интернет станет необходимым минимумом уже в ближайшие два года, а скорости доступа до 10 Гбит/с с использованием технологии XGS-PON будут востребованы в ближайшие пять лет. Чтобы удовлетворять растущие запросы абонентов, МТС планирует со следующего года подключать к линии XGS-PON жилые комплексы Москвы. Для коммерциализации технологии мы ведем переговоры с застройщиками», — отметил технический директор московского региона МТС Владислав Медведев.
«Уже в следующем году технология XGS-PON позволит пользователям в Москве одновременно подключать большое количество устройств и сервисов, генерирующих большой объем трафика — например, видео-стриминг в 8K качестве, онлайн-игры и обучение с AR и VR, а также соединять гаджеты в единую умную сеть. Это технологический прорыв, который через несколько лет придет в каждый современный дом», — добавил Медведев.
IX Всероссийская Диановская конференция по волоконной оптике (ВКВО 2023) проходила в Перми 3-6 октября 2023 г..
ВКВО 2023. Тематика конференции
ВКВО 2023 собрал рекордное число докладчиков
В ВКВО 2023 приняли участие 355 человек, в том числе 25 докторов и 100 кандидатов наук, прозвучали 264 докладов по актуальным вопросам исследования и применения фотонных технологий. На конференцию приехали ученые из вузов и научных центров 14 регионов страны: от Калининградской области до Томска, — а также из Беларуси и КНР.
ВКВО как зеркало российской науки. Как дела, волоконная оптика?
Динамику развития можно оценить по числу публикаций тезисов конференции. Все они, начиная с первой в 2007 г, публиковались в спецвыпусках «Фотон-Экспресс-Наука».
Число страниц спецвыпуска по годам следующее.
2007 -194 стр
2009 -246 стр
2011 -256 стр
2013 -342 стр
2015 -274 стр
2017 -302 стр
2019 -420 стр
2021 -436 стр
2023 -506 стр
Налицо значительный рост, более чем в два раза.
ВКВО 2023. Число докладов по секциям
Некоторые цифры по активности, числу докладов различных авторов.
Трещиков В.Н. 16
Наний О Е 14
Бутов О.В. 10
Дашков М.В. 9
Бурдин А В 6
Бабин С.А. 6
Фотиади А.А. 5
Пржиялковский Д.В. 5
Семенов С.Л. 4
Некоторые цифры по активности (число докладов) компаний
ИОФРАН 38
Т8 25
НЦВО ИОФАН РАН 22
Институт автоматики и электрометрии РАН 15
Университет ИТМО 9
ИРЭ РАН 7
Планируем и дальше продолжить наш небольшой анализ дел в волоконной оптике по результатам ВКВО.