Nejrychlejší optický datový kabel na světě

5. listopad 2014

Mezinárodní tým amerických a nizozemských vědců vyvinul optický kabel nového typu, který byl schopen přenášet data rychlostí 255 terabitů (cca 32 terabytů) za sekundu. Tato datová rychlost je ekvivalentní sumárnímu datovému toku, proudícímu dohromady přes celou globální internetovou síť.

Výzkumný tým, který na tomto úkolu pracoval, se skládá z výzkumníků z Technologické univerzity v Eindhovenu a z Univerzity střední Floridy. Předpona tera- je zde přitom označením čísla, které má za jedničkou 12 nul, jde tedy o počet, udávaný v bilionech bitů, resp. bytů. Současná v praxi používaná špičková optická vlákna přitom dosahují rychlosti jen asi 100 Gbps, což je 2550x méně.

Běžným řešením, jak dosáhnout vyšších datových rychlostí u běžného optického kabelu, je především zvýšit velikost přenášeného světelného výkonu, tedy zvýšit poměr mezi sílou signálu a sílou přirozeného šumu či ztrátami v hmotném prostředí. Při příliš velkých světelných intenzitách se však v signálu objevují tzv. nelineární fotonické jevy, které signál zcela deformují, takže tento přístup má svůj limit.

Mezinárodní tým zveřejnil nedávno v časopisu Nature Photonics návod, jak tento problém vyřešit pomocí nové třídy optických kabelů či vláken. Nový kabel předně obsahuje celkem sedm “jader”, kterými může světlo proudit, na rozdíl od jádra jednoho, kterým proudí světlo u kabelů běžných typů. Tuto situaci si můžeme představit jako přechod od normální silnice k sedmiproudé dálnici. Navíc v každém z těchto sedmi jader vědci ještě ztrojnásobili datovou kapacitu přidáním dvou dalších nezávislých prostorových optických módů - to je jako kdyby v každém proudu jela 3 auta nad sebou. Kabelem navíc proudilo světlo s 50 různými vlnovými délkami najednou, což umožnilo datovou rychlost zvýšit ještě padesátkrát.

Spojením všech tří metod tedy došlo k velmi citelnému zvýšení datové rychlosti při využití stejného materiálu. Tloušťka daného kabelu přitom činila pouhou pětinu milimetru (200 mikrometrů) a data byla přenášena na vzdálenost jednoho kilometru. Otevírá se tak cesta k teoreticky petabitovým datovým rychlostem v ještě komplexnějších kombinacích vláken (předpona peta- je zde označením čísla, které má za jedničkou 15 nul). Tohoto cíle chtějí vědci dosáhnout kolem roku 2020.

Zdroje: Nature Photonics, Phys.Org 1, Phys.Org 2, ScienceAlert, From Quarks To Quasars, ExtremeTech 1, ExtremeTech 2

autor: Pavel Vachtl
Spustit audio