Тут китайцы поставили рекорд по скорости интернета — 1,2 Тбит/с на одну длину волны (одна нитка тёмной оптики). С мультиплексированием по длине волны итоговый канал у них получился 51,3 Тбит/с (рекорд в этом). Это без ретрансляторов на 206 километров.

Самое интересное не то, что это быстрее камаза с DVD-болванками, а то, что всё это гоняется через новое оптоволокно с воздушным зазором.

Если что, полое волокно — это будущее технологий связи.

Там деньги за продажу красиво упакованного воздуха!

В обычном волокне сигнал идёт через стекло. Стекло твёрдое, свету тяжело через него пролезать, поэтому скорость падает примерно на треть от доступной в вакууме. А вот в воздухе она не очень сильно отличается от скорости в вакууме. Очевидная проблема в переотражениях, и сейчас расскажем, как они это решили.

Основная работа 2019 года говорит, что технологию SMF (это наша обычная оптика) за десятилетия так хорошо научились делать, что упёрлись в физические пределы.

1. Волокно, грубо говоря, греется от света. На самом деле всё сложнее, это эффект Керра. Когда в стекло запускают мощный сигнал, само стекло немного меняет свои оптические свойства в зависимости от яркости света. Грубо говоря, сильный свет сам себе портит дорогу: разные части сигнала начинают искажать друг друга. Чем больше мощность, тем сильнее искажения.
2. Свет в стекле медленнее, и биржевики давно уже хотели гонять через воздух, но не было технической возможности. Операторы дата-центров уже требуют, чтобы сигнал туда-обратно между двумя площадками шёл меньше 2 миллисекунд для синхронных репликаций. Чтобы выжать задержку, прокладывают кабели как можно прямее между точками — это дорого и не всегда возможно. Особенно если там по пути торговый центр и памятник Ленину.

Ну ничего, теперь всё перекладывать!

Ответ вы уже знаете. Но чтобы сделать дырку в волокне, надо подумать, как удерживать там свет. Нужны зеркальные стены вокруг дырки. В итоге свет удерживается отражением от тонких стеклянных трубчатых стенок-мембран. Каждая мембрана работает как зеркало (по принципу резонатора Фабри-Перо): на одних длинах волн она пропускает свет (резонанс), а в широких промежутках между этими длинами волн — почти полностью отражает (антирезонанс). Внутри антирезонансного окна свет падает на стенку под скользящим углом, отражается почти идеально и остаётся в сердцевине.

У такой технологии очень хорошие показатели по пропускной способности, возможности ставить DWDM (мультиплексоры) и низким шумам. Но есть одна проблема — цена — в основном, это цена R&D. Проблемой это было только поначалу.

В эксперименте частота ошибок коррекции от 2,7% до 3,5%. Если что, там дополнительное кодирование (FEC) с запасом 17 процентов. В камазе с болванками FEC может быть 13% и больше. Передача через полое волокно не ухудшила сигнал вообще никак.

Слабое место работы — они не могли прокладывать трассу по городу, поэтому она получилась короткой. Но вот в реальных условиях, как видите, уже подтвердили.

Вторая более ранняя работа — как раз про один из способов делать такое нанозеркало на стенку кабеля.

В обычном кристалле электроны не могут иметь некоторые энергии: периодическая решётка атомов их не пропускает. Это называется запрещённая зона. Точно так же можно сделать решётку для света — фотонный кристалл. Это материал с периодической структурой (например, стекло с регулярными дырками). Для определённых длин волн и углов свет просто не может распространяться внутри такой структуры — это запрещено интерференцией. Такой свет структура отражает обратно.

Интересен у них способ изготовления в гараже: несколько сотен стеклянных соломинок складывают руками, а потом всю стопку растягивают и сжимают в 10 тысяч раз. Получается дамасское нановолокно!

И вот ещё базовая работа откуда взялось полое волокно вообще. Основное оттуда вы уже знаете.

Но как показала практика, только на облачные хранилища рассчитывать не стоит, болванки пока не выкидывайте.

--
Вступайте в ряды Фурье! | Лучшие посты
Подключайтесь к Интернету через железнодорожные рельсы! Толщина рельса гарантирует скорость и стабильность соединения!