Telekomunikacja optyczna kurczy ziemię. Część 2

• Autorzy: Romaniuk Ryszard

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2024.5.1

Warianty tytułu

EN

Optical communications shrinks the Earth. Part 2

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Telekomunikacja jest jednym z fundamentalnych komponentów cywilizacji. Łącznie z transportem, a może także energetyką, należy do tej grupy filarów cywilizacji które kurczą Ziemię. Czynnikiem w telekomunikacji optyczno-radiowej kurczącym naszą planetę jest użyteczne pasmo, jego odpowiednia do zastosowania granulacja, i gęsty geograficznie dostęp do niego. Takie pasmo staje się rzeczywiście coraz bardziej dostępne, a w związku z tym nieuchronne są dyskusje o jego zasoby. Fundamentalne pytanie wydaje się wręcz nielogiczne. Czy pasmo jest nieograniczone? Pasmo jest związane z energią i entropią. Analogiczne pytanie zadaje się odnośnie zasobów energii i odpowiedź jest bardziej oczywista. Z naszego egocentrycznego punktu widzenia zasoby energii są nieograniczone. Podobnie jest z pasmem, jego zasoby są nieograniczone. Nasze wysiłki badawcze i techniczne, dotyczące panowania nad pasmem, polegają na wycięciu z tej nieograniczoności użytecznego kawałka. Tutaj przypominamy kilka ścieżek badawczych i technicznych na drodze do funkcjonalizacji pasma optycznego w obszarze telekomunikacji światłowodowej. Poszerzanie pasma było związane z pokonaniem tłumienia spektralnego do granic fizycznych, zarządzaniem dyspersją, wzmacnianiem i korekcją sygnału bez wychodzenia poza światłowód, opanowaniem rozpraszania, koherencji i zjawisk nieliniowych, funkcjonalizacją optycznego grzebienia częstotliwości, integracją fotoniczną, przymierzeniem się do transmisji solitonowej i obecnie kwantowej.

EN

Telecommunications is one of the fundamental components of civilization. Together with transport, and perhaps also energy, it belongs to the group of pillars of civilization that shrink the Earth. The factor in optical-radio telecommunications that shrinks our planet is the useful bandwidth, its granulation appropriate for use, and geographically dense access to it. Such bandwidth is actually becoming more and more available, and therefore discussions about its resources are inevitable. The fundamental question seems downright illogical. Is the bandwidth unlimited? The bandwidth is related to energy and entropy. A similar question is asked about energy resources and the answer is more obvious. From our egocentric point of view, energy resources are unlimited. It is similar with the bandwidth, its resources are unlimited. Our research and technical efforts to control the bandwidth consist in cutting out a useful piece of this limitlessness. Here we recall several research and technical paths on the way to the functionalization of the optical bandwidth in the area of optical fiber communications. Broadening the bandwidth was related to overcoming spectral attenuation to physical limits, managing dispersion, amplification and correction of the signal without going out of the optical fiber, mastering scattering, coherence and nonlinear phenomena, functionalization of the optical frequency comb, photonic integration, and aiming at soliton and now quantum transmission.

Słowa kluczowe

PL

telekomunikacja światłowodowa; pasmo transmisji optycznej; ograniczenia transmisji światłowodowej; nieliniowość światłowodu; zwielokrotnienie transmisji; domeny transmisji; przestrzenna SDM; falowa WDM; optyczny grzebień częstotliwości

EN

optical fiber communications; optical frequency comb; optical bandwidth; confinements of optical fibre transmission; optical fibre nonlinearity; transmission domains; space SDM; wave WDM

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 65, Nr 5
• Strony: 6--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Romaniuk Ryszard

• Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

Bibliografia

• [1] R. Romaniuk, 2024, Telekomunikacja optyczna kurczy Ziemię, Przegląd Telekomunikacyjny, 97(2), 22-30, doi:10.15199/59.2024.2.3
• [2] D. Lavery et al., 2015, Why compensating fibre nonlinearity will never meet capacity demands, arXiv:1512.03426.
• [3] A. Sano et al, 2012, 102,3 Tb/s C and extended L-band all Raman transmission over 240 km using PDM-64QAM single carrier FDM with digital pilot tone, OFCC, PDP5C.3.
• [4] P. Marin-Palomo et al, 2017, Microresonator solitons for massively parallel coherent optical communications, arXiv:1610.01484.
• [5] S. Kumar et al, 2021, A tutorial on fiber Kerr nonlinearity effect and its compensation in optical communication systems, JOPT-108835.R1.
• [6] S. Fujii et al, 2022, Dissipative Kerr soliton microcombs for FEC-free optical communications over 100 channels, Optics Express 30(2), 1351.
• [7] A. A. Jorgensen et al, 2022, Petabit-per-second data transmission using a chip-scale microcomb ring resonator source, Nature Photonics 16, 798-802, doi: 10.1038/s41566-022-01082-z.
• [8] J. Ling et al, 2023, Electrically empowered microcomb laser, Research Square, doi:10.21203/rs.3.rs-3518051/v1.
• [9] Yang He et al, 2023, High-speed tunable microwave-rate soliton microcomb, Nature Communications 14:3467, doi: 10.1038/s41467-023-39229-3.
• [10] Shun Fujii et al, 2023, Mechanically actuated Kerr soliton microcombs, arXiv:2306.02005.
• [11] Z. Li et al. High density lithium niobate photonic integrated circuits. Nat. Commun. 14, 4856 (2023), doi:10.1038/s41467-023-40502-8.
• [12] H. S. Stokowski et al, 2024, Integrated frequency-modulated optical parametric oscillator, Nature 575(3): 95, doi:10.1038/s41586-024-07071-2.

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).