Un grupo de investigadores del Instituto Nacional de Tecnología de la Información y las Comunicaciones (NICT) de Japón ha desarrollado una fibra óptica de 19 núcleos con un diámetro de revestimiento estándar (0,125 mm) y ha demostrado una transmisión de gran capacidad a una velocidad de datos de 1,7 petabits por segundo en una distancia de 63,5 km.
En la sociedad ‘Más allá de 5G’ (6G), se requiere un sistema ciberfísico respaldado por una infraestructura de comunicación de datos de gran capacidad para que cualquiera pueda desempeñar un papel activo en cualquier lugar. Por otro lado, para reducir el impacto ambiental, es necesario minimizar el consumo de energía asociado con las comunicaciones de datos.
En este contexto y para conseguir estos objetivos, los investigadores del NICT y sus socios utilizaron un diseño de fibra multinúcleo acoplado aleatoriamente para lograr una alta densidad de núcleo, así como un procesamiento de señal digital de entrada múltiple salida múltiple (MIMO) para eliminar la interferencia de señal entre núcleos.
Como resultado, se logró una capacidad de transmisión de una fibra óptica con un diámetro de revestimiento estándar y una distancia de transmisión más larga conseguida hasta el momento entre los experimentos de transmisión con una capacidad de 1 petabit por segundo o más. Esta tecnología de fibra contribuirá a la realización de futuras redes de comunicaciones ópticas de larga distancia y gran capacidad.
Sistema de transmisión
Para validar la eficacia de la nueva fibra, el NICT construyó un sistema de transmisión para demostrar las capacidades máximas de una fibra de 19 núcleos acoplada al azar con un diámetro de revestimiento estándar. Este sistema de transmisión permite evaluar correctamente el rendimiento de transmisión de fibras multinúcleo acopladas aleatoriamente, ya que es necesario recibir señales de todos los núcleos y demodularlas simultáneamente mediante el procesamiento MIMO.
Para ello, se utilizaron bandas de longitud de onda de uso común (bandas C y L) y señales 64QAM multiplexadas por polarización. La diferencia en el retraso del tiempo de propagación entre las rutas de la señal óptica es pequeña y el consumo de energía del procesamiento de la señal se puede reducir considerablemente.
Además, la Universidad de Macquarie ha producido un multiplexor y demultiplexor de núcleo inscrito con láser tridimensional, que se puede utilizar como interfaz con fibras ópticas monomodo convencionales. Como resultado, en los experimentos, los investigadores consiguieron transmitir 1,7 petabits por segundo de datos durante 63,5 km.
En este proyecto también han colaborado Sumitomo Electric Industries (Japón), la Universidad Tecnológica de Eindhoven (Países Bajos), la Universidad de L’Aquila (Italia) y la Universidad Macquarie (Australia).