Новая технология шумоподавления позволяет значительно улучшить качество сигнала в оптоволокне

Учёные из Bell labs разработали и протестировали новый способ борьбы с шумом и искажениями при передаче оптического сигнала. Они продемонстрировали эффективную скорость передачи данных на уровне 400 Гб/сек на расстоянии 12 800 километров. Принцип работы системы шумоподавления напоминает давно используемое в аудиотехнике балансное (симметричное) подключение — сигнал разделяется на две части, одна из них передаётся как обычно, а вторая — в противофазе. На принимающей стороне вторая часть снова переворачивается и складывается с первой. В результате все случайные шумы и помехи, попавшие в оба сигнала, взаимно уничтожаются, а сам сигнал усиливается на 6 дБ:

В оптоволокне всё происходит примерно так же, только основная волна и её «близнец» в противофазе передаются во взаимно перпендикулярных плоскостях поляризации. Благодаря этому уровень нелинейных искажений удалось уменьшить на 8.5 дБ. В ходе главного эксперимента они, используя волновое уплотнение каналов, добились «сырого» битрейта в 512 Гб/сек, что, после вычитания оверхеда на коды коррекции ошибок дало 406,6 Гб/сек. Сигнал передавался через кабель, состоящий из 160 сегментов по 80 километров, между которыми были лишь оптические усилители EDFA.

a. Схема экспериментальной установки. b. Сравнение качества сигнала с использованием новой схемы шумоподавления и без неё. с. Количество ошибок в сигнале, прошедшем 12800 км до и после коррекции ошибок.

Технология, получившая название PCTW (Phase-Conjugated Twin Waves), позволит уменьшить количество повторителей на длинных дистанциях или даже полностью отказаться от них, оставив лишь усилители. Это может заметно снизить стоимость прокладки трансконтинентальных оптоволоконных линий связи. На коротких дистанциях возможно уменьшение накладных расходов на коды коррекции ошибок и увеличение полосы пропускания.