Telekomunikacja optyczna kurczy Ziemię

• Autorzy: Romaniuk Ryszard S.

Identyfikatory

DOI

10.15199/59.2024.2.3

Warianty tytułu

EN

Optical communications shrinks the Earth

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Być może niektórym inżynierom, nawet tym bliższym telekomunikacji, może wydawać się, że foton już skończył rewolucjonizować telekomunikację. Osiągnięto przecież tak wiele. Pojedynczy światłowód przenosi obecnie terabity danych. Nic bardziej błędnego. Jeśli mówimy o pojawiającym się standardzie Ethernetu terabitowego TbE, a standard Eth jest jednak ciągle łączony raczej z sieciami lokalnymi, to jakie przepływności będą stosowane w masywnych sieciach transportowych, w sieciach szkieletowych, w tzw. rurach optycznych. Nie tylko z zachłanności, ale i z potrzeby technicznej szukamy więcej pasma. To poszukiwanie pasma optycznego odbywa się ciągle wieloma drogami, niekoherentnymi i koherentnymi, klasycznymi i kwantowymi, a ogólnie metodami wykorzystującymi zadziwiające właściwości fotonu. W artykule, który być może rozwinie się w cykl jeśli znajdzie zainteresowanie Czytelnika, spróbujmy przyglądnąć się niektórym, coraz bardziej wyrafinowanym, metodom poszukiwania pasma. Niektóre z kierunków poszukiwań pasma są oczywiste, gdyż wskazują na nie znakomite osiągnięcia poprzednie, które nadal można poprawić. Takim masywnym kierunkiem badań, o już nieco wydeptanych ścieżkach, jest radiofotonika, termin analogiczny do radioelektroniki – gdzie podstawą jest nauka i inżynieria częstotliwości. Perspektyw dla wielu innych kierunków nie znamy. Może są ślepymi ścieżkami. Poszukiwanie potencjalnego ukrytego pasma optycznego to nie zabawa w Sherlocka Holmesa, to nauka łącząca fizykę, matematykę, fotonikę, elektronikę, telekomunikację, i naszą badawczą intuicję. To bez wątpienia nauka, dla odkrywcy tego pasma, na następnego Nobla.

EN

Perhaps to some engineers, even those closer to telecommunications, it may seem that the photon is already done revolutionizing the telecommunications. After all, so much has been achieved. A single optical fiber now carries terabits of data. Nothing could be further from the truth. If we are talking about the emerging TbE terabit Ethernet standard, and the Eth standard is still connected rather to local networks, what bit rates will be used in massive transport networks, backbone networks, huge optical pipes. Not only out of greed, but also out of technical need, we are looking for more bandwidth. This search for the optical band is still carried out in many ways, incoherent and coherent, classical and quantum, and generally methods that use the amazing properties of the photon. In the article, which may develop into a series if it finds the reader's interest, let's try to look at some of the increasingly sophisticated methods of searching for the bandwidth. Some of the directions for exploring the bandwidth are obvious, as they point to excellent previous achievements that can still be improved. Such a massive field of research, with some well-trodden paths, is radiophotonics, a term analogous to radioelectronics - where the basis is frequency engineering. We do not know the prospects for many other directions. Maybe they are dead ends. Searching for a potential hidden optical band is not a game of Sherlock Holmes, it is a science combining physics, mathematics, photonics, electronics, telecommunications, and our research intuition. This is undoubtedly a serious research area, and for the discoverer of this hidden bandwidth, the next Nobel Prize award.

Słowa kluczowe

PL

telekomunikacja optyczna; sieci optyczne; telekomunikacja światłowodowa; światłowody; lasery telekomunikacyjne; terabit

EN

optical communication; optical networks; optical fibre communications; optical fibre; communications lasers; terabit

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 2
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Romaniuk Ryszard S.

Bibliografia

• [1] E.B.Desurvire, 2006, Capacity demand and technology challenges for lightwave systems in the next two decades, J.Light.Technol 24, 4697-4710, doi:10.1109/JLT.2006.885772
• [2] I.Tomkos et al., 2012, Next-generation optical access networks: dynamic bandwidth allocation, resource use optimization, and QoS improvements, IEEE Networks, March/April 2012, p.4-6
• [3] A.Sano et al, 2012, 102.3-Tb/s (224×548-Gb/s) C-and extended L-band all-Raman transmission over 240 km using PDM-64QAM single carrier FDM with digital pilot tone, OFCC, Coventry UK, doi:10.1364/NFOEC.2012.PDP5C.3
• [4] NTT Press Release, World record one petabit per second fiber transmission over 50 km, Sept.20, 2012
• [5] D.Lavery et al, 2015, Why compensating fibre nonlinearity will never meet capacity demands, arXiv:1512.03426
• [6] P.Marin-Palomo et al, 2017, Microresonator-based solitons for massively parallel coherent optical communications, Nature 546, 274–279, doi:10.1038/nature22387
• [7] D.Soma et al, 2018, 10.16-Pbps dense SDM/WDM transmission over 6-mode 19-core fiber across the C+L band, Journ.Lightw. Techn, 36(6), doi:10.1109/JLT.2018.2799380
• [8] G.Rademacher et al, 2020, 10.66 Peta-Bit/s Transmission over a 38-Core-Three-Mode Fiber, OFC, San Diego
• [9] S.Fuji et al, 2022, Dissipative Kerr soliton microcombs for FEC- -free optical communications over 100 channels, Optics Express, 30(2), 1351-1364, doi:10.1364/OE.447712
• [10] A.A.Jorgensen et al, 2022, Petabit-per-second data transmission using a chip scale microcomb ring resonator source. Nature Pho tonics 16 798-802, doi:10.1038/s41566-022-01082-z
• [11] Guifang Li et al, 2023, Next-Generation Optical Communications: components, sub-systems, and systems XII, Proc. SPIE 12429, doi:10.1117/12.2675506
• [12] B.J.Puttnam et al, 2023, 22,9 Pb/s data-rate by extreme space- -wavelength multiplexing, 49th ECOC Glasgow, October 2023
• [13] World record optical fiber transmission capacity doubles to 22.9 petabits per second, 30.11.2023, [eurekalert.org/news-releases/1009628]
• [14] A.Zhang et al, 2024, Automatic power optimization of a 44 Tbit/s real-time transmission system over 1900 km G.654.E fiber and wideband C+L erbium-doped fiber amplifiers utilizing 400 Gbit/s transponders, Photonics 11 88, doi:10.3390/photonics 110110088
• [15] W.Chen et al, 2024, Applications and development of multi- -core optical fibers, Photonics 11, 270, doi:10.3390/photonics 11030270
• [16] M.Hout et al, 2024, Transmission of 273,6 Tbps over 1001 km of 15-mode multi-mode fiber using C-band only 16-QAM signals, Journal of Lightwave Technology 42(3), 1136-1142

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).