Компания Sumitomo Electric анонсировала новое микроструктурированное оптическое волокно для систем передачи данных на сверхдальние расстояния. Разработчикам удалось добиться рекордных показателей по затуханию и пространственной межмодовой дисперсии (spatial mode dispersion, SMD1*) в волокнах, предназначенных для пространственного мультиплексирования (space division multiplexing, SDM2*). Результаты работы были представлены на конференции по волоконной оптике (Optical Fiber Communication Conference, OFC), прошедшей в марте текущего года в Анахейме, штат Калифорния.
Следует отметить, что трафик сетей передачи данных большой протяженности постоянно растет вследствие масштабного использования ресурсоемких приложений. Применение одномодовых волокон с низким затуханием3* позволяет снизить стоимость сетей передачи данных. «В тоже время, чтобы достичь резкого скачка пропускной способности сети, интенсивно изучаются системы пространственного мультиплексирования. Сейчас мы разработали волокно с несколькими сердцевинами (multi-core fiber, MCF4*), представляющее следующее поколение оптических волокон для систем сверхвысокой дальности» — говорится в пресс-релизе Компании.
Новая разработка представляет собой волокно с четырьмя сердцевинами (coupled-core MCF, CC-MCF4*) в стандартной оболочке диаметром 125 мкм.
Показатель затухания разработанного волокна 0,158 дБ/км на длине волны 1550 нм. Пространственная межмодовая дисперсия1* 6,1 пс/√км для диапазона длин волн 1520-1580 нм. Оба этих параметра являются рекордно низкими для оптических волокон, предназначенных для пространственного мультиплексирования.
Понижение величины затухания позволяет передавать сигналы с меньшим уровнем шумов, чем в предыдущих версиях волокон для SDM. Ожидается реализация увеличения количества пространственных каналов без снижения канальной емкости. Достигнутый SMD в пять раз меньше, чем SMD предыдущего волокна для SDM, что значительно упрощает задачу компенсации перекрестных помех для процессоров MIMO5*. Более того, разработанное CC-MCF со стандартным диаметром оболочки 125 мкм совместимо с существующим оборудованием по производству кабелей. В дополнение к этому ожидается, что у нового волокна механические характеристики будут лучше, чем у стандартного ОМ-волокна.
С 2009 года Sumitomo Electric достигла существенных результатов в исследовании и разработке MCF. C 1980-х годов Компания разрабатывает и производит беспримесное оптическое волокно (pure-silica-core fibers), а также активно участвует в разработках подводных кабельных сетей. Последнее достижение реализовано благодаря объединению всех этих технологий. В компании заявляют, что будут продолжать исследования в данном направлении, чтобы в конечном итоге реализовать его практическое применение.
1* Пространственная межмодовая дисперсия (spatial mode dispersion, SMD) — материальная характеристика оптического волокна, предназначенного для SDM. Характеризует изменение импульса света, вызванное взаимным влиянием мод, передающихся по разным сердцевинам в одном волокне. Более низкий показатель SMD предпочтительнее, т.к. позволяет уменьшить сложность вычислений на DSP MIMO.
2* Технология пространственного мультиплексирования (space division multiplexing, SDM). Основной идеей для ее реализации в волоконно-оптических системах является передача нескольких независимых каналов по отдельным сердцевинам в одном оптическом волокне. Аналогичный принцип широко применяется в беспроводных сетях связи.
3* Затухание – материальная характеристика оптического волокна, описывающая потери, при передаче оптической мощности. Более низкое затухание позволяет осуществить передачу сигнала на более дальнее расстояние. Наиболее низкий показатель километрического затухания (0,154 дБ/км на 1550 нм) имеют волокна, предназначенные для подводных линий связи. Затухание стандартного ОМ волокна — 0,22 дБ/км, очищенного от примесей волокна — 0,18 дБ/км, предыдущее наименьшее затухание волокон для SDM — 0,168 дБ/км (усредненное по сердцевинам)
