新しいデータ転送記録: 1 本の光ファイバー ケーブルで 661 Tbps

光ファイバーが、安定性が高く、干渉が少なく、通常のケーブルよりもはるかに高速なデータ伝送を実現するという事実は誰でもよく知っていますが、毎秒 661 テラビットという驚異的な数字に到達するのは、実際にはかなりの挑戦です。現在、データ取得に関して私たちが培ってきたニーズは、その影響力と同じくらい強烈であり、これまで以上に高速化を目指した熾烈な探求が行われています。

現在、インターネットは毎秒数百テラバイトを送信し、世界の電力の 9% を消費しており、この数字は年間 20% から 30% 増加しています。この過酷な需要に耐え、世界市場で競争を続けるために、複数の研究チームが常に新しい技術を開発しており、まさにこの前提のもとで、科学者たちは、分離されたさまざまな色の実装を通じて光のパルスを放射するレーザーを完成させることに成功しました。均一な周波数間隔に分割し、記録データの転送速度を実現します。

この技術のセンセーショナルな発展は、すべての光ファイバーが持つ共通原理、つまりレーザーパルスを使用して異なる色の光線を伝送することに基づいています。ただし、1 本の光ファイバーでより多くのデータを送信するには、このデータがさまざまな色の光に分割されます。これは、波長分割多重と呼ばれる要素です。同様に、各色には独自のレーザーが必要となるため、必然的にエネルギーコストが高くなり、帯域幅の増加とともに増加します。

通常のレーザーでは多くの色が生成されないため、研究チームはより多くの色を生成する方法に取り組みました。光は直径約 300 ナノメートルの非常に細いワイヤーを通過します。このワイヤーは非常に小さいため、光が圧縮されて非常に明るくなります。この高い強度により、ケーブルを構成する材料が反応して新しい色が生成され、これらの色はレーザー パルスによって確立された間隔に従います。このようにして、数千の高純度の色で構成される光のパルスがケーブルから出現します。これは、単一のレーザーがシステム全体に必要な80 色を生成し、さまざまな波長を生成できることを意味します。

レーザーによって放射される光も 2 つの偏光 (振動するときの電場の方向) に分割されるため、各色は 2 つのチャネルを提供します。その後、時分割多重化を使用して情報を 4 つの異なるタイム スロットに配置することができ、各色の生データ レートは約 320 Gbps に達するため、80 色では 25 Tbps に達します。

信号伝送ファイバーは 30 個の光導波コアで構成され、それぞれが 1 つのクラッドで囲まれています。そして、これは何を意味するのでしょうか？各コアは 25 Tbps の速度でデータを転送できますが、これは理論的には約768 Tbpsに相当します。ただし、データは常にエラー訂正 (前方誤り訂正と呼ばれる) を可能にするためにある程度の冗長性を持って送信されるため、実際のデータ転送速度は 661 Tbps であり、既知のすべての記録を打ち破る速度であり、そうでない可能性への小さな窓が開きます。 ――遠い未来。