Сегодня 19 марта 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → оптоволокно
Быстрый переход

Японцы вдвое превзошли рекорд скорости передачи данных по оптоволокну — 22,9 млн гигабит в секунду

Японские инженеры установили новый рекорд скорости передачи данных по одному оптоволоконному кабелю — 22,9 петабита в секунду или 22,9 млн Гбит/с. Это примерно в 20 раз превышает весь интернет-трафик в мире, передаваемый каждую секунду. Кроме того, это более чем в два раза превышает предыдущий мировой рекорд в 10,66 Пбит/с. Информация была передана на расстояние 13 км.

 Источник изображения: Pixabay

Источник изображения: Pixabay

Чтобы установить новый рекорд исследователи японского Национального института информационно-коммуникационных технологий (NICT) задействовали одновременно кабель с большим количеством оптоволоконных жил и передовые технологии мультиплексирования. Фактически, инженерам пришлось придумать, как объединить мультиплексирование с пространственным разделением (SDM), многополосное мультиплексирование по длине волны (WDM) и технологию передачи данных по многожильному волокну (MCF). Прежде подобное удавалось только для кабелей с четырьмя жилами, либо на небольшие расстояния (до 1 км).

Для комбинирования многополосного WDM и SDM с оптическим волокном с большим количеством пространственных каналов (например, 114 каналов в 38-жильном 3-модовом волокне) потребовалось применить специальный многополосный приемник MIMO.

 Источник изображения: NICT  Источник изображения: NICT

Источник изображений: NICT

Специалисты NICT продемонстрировали возможность передачи данных по оптоволокну со скоростью 22,9 петабита в секунду на расстояние 13 км. Используя многодиапазонный MIMO-приемник, специалисты впервые успешно объединили многодиапазонный WDM и SDM в кабеле со множеством мод и каналов. В итоге получилось задействовать 293 волновых канала в S-диапазоне и 457 канала в C- и L-диапазонах, что в общей сложности дало 750 WDM-каналов, покрывающих полосу частот 18,8 ТГц. Для модуляции сигнала использовалась поляризационно-мультиплексированная квадратурная модуляция 256-QAM.

 Источник изображения: NICT

Источник изображения: NICT

Измеренная пропускная способность каждой жилы варьировалась от 0,3 до 0,7 петабита в секунду, в результате чего общая пропускная способность составила 22,9 петабита в секунду. Достигнутая скорость передачи данных могла бы быть и выше при более оптимизированном кодировании — до 24,7 Пбит/с.

В России улучшили производство оптоволокна — теперь оно подойдёт для квантовой связи

Модернизация оборудования и подбор режимов производства оптоволокна специалистами холдинга «Швабе» Госкорпорации «Ростех» позволили получить образцы продукции повышенного качества с таким набором характеристик, который позволит использовать оптоволокно в системах квантовой связи и не только. Эта сфера оставалась отчасти зависимой от импорта и вскоре она может получить полную или близкую к ней локализацию в России.

 Источник изображения: «Ростех»

Источник изображения: «Ростех»

Непосредственно исследованием технологического процесса и вопросами его подстройки занимались специалисты Государственного оптического института им. С.И. Вавилова (НПО ГОИ). В частности, была усовершенствована вытяжная башня производственной линии и её составляющие, а также были определены оптимальные режимы вытягивания закрученных микроструктурированных оптических волокон. Как итог, на производственных линиях были установлены наиболее оптимальные режимы, включая температуру в печи, скорость вытяжки, вращения, давления и другие.

«Разрабатываемые оптические волокна являются достаточно сложной, с точки зрения практической реализации, структурой. Модернизация производства уже доказала свою эффективность — нам удалось изготовить серию опытных образцов с высокоинтенсивной продольной закруткой 790 оборотов на метр. При этом новая технология позволит создавать волокно с экстремально наведенной закруткой до 1000 оборотов на метр, что значительно улучшит качество передачи сигнала», — отметил временный генеральный директор НПО ГОИ Кирилл Самсонов.

Выпущенные на модернизированном оборудовании оптические волокна отличаются качеством передачи сигнала и имеют особые оптические и механические характеристики, что делает их востребованными для систем квантовой связи. Также у улучшенного оптоволокна есть другие применения — в качестве сенсоров волоконно-оптических датчиков для регистрации механических воздействий, магнитного поля электрического тока, как модовые фильтры и другие.

Оптоволокно — это один из немногих высокотехнологических видов продукции, производство которого приближается к 100-процентной локализации. Но это не означает, что стремиться больше не к чему. Набирает обороты та же квантовая связь, что потребует больше и больше оптических волокон с улучшенными свойствами.

США через угрозы санкциями выдавливают Китай из бизнеса по прокладке подводных интернет-кабелей

Подводные кабели, являющиеся своего рода артериями всего интернета, теперь играют центральную роль в технологической войне между США и Китаем, пишет агентство Reuters. В качестве примера новостное агентство привело случай, когда Вашингтон под угрозой санкций сорвал крупный контракт китайской фирмы по прокладке подводного кабеля из Сингапура во Францию.

 Источник изображения: Pixabay

Источник изображения: Pixabay

В феврале этого года американская компания SubCom LLC начала прокладку подводного оптоволоконного кабеля в рамках контракта на $600 млн для передачи данных из Азии в Европу, через Африку и Ближний Восток. Проект SeaMeWe-6 позволит соединить с его помощью более десятка стран по маршруту Сингапур–Франция, пересекая по пути три моря и Индийский океан. Прокладку кабеля планируют закончить в 2025 году.

На получение этого контракта три года назад претендовала китайская HMN Technologies, контрольный пакет акций которой принадлежал Huawei Technologies. Она предложила заказчику — консорциуму из более чем десяти фирм, включая китайских государственных операторов связи China Telecom, China Mobile и China Unicom, выполнить прокладку кабеля за $500 млн, что было примерно на треть дешевле, чем первоначальное предложение компании SubCom из Нью-Джерси (США).

Но правительство США, обеспокоенное тем, что Пекин сможет использовать кабель для шпионажа с помощью установленного оборудования, начало оказывать давление на членов консорциума с целью передачи контракта SubCom. В частности, участвующих в консорциуме иностранных операторов связи предупредили, что Вашингтон планирует ввести жёсткие санкции против HMN Tech, что может поставить под угрозу их инвестиции в кабельный проект. А агентство США по торговле и развитию (USTDA) предложило гранты на обучение на общую сумму $3,8 млн пяти телекоммуникационным компаниям в странах, расположенных по маршруту прокладки кабеля, в обмен на то, что они выберут SubCom в качестве провайдера.

SubCom снизила свою ставку почти до $600 млн, HMN Tech пошла на ещё большие уступки, предложив проложить кабель за $475 млн. Однако в итоге давление США, объявивших, что санкции против HMN Tech сделают кабель практически бесполезным, поскольку наиболее вероятным клиентам — американским технологическим фирмам — будет запрещено им пользоваться, сделало свое дело, и контракт передали SubCom.

В феврале 2022 года SubCom объявила, что кабельный консорциум заключил с ней контракт на прокладку кабеля SeaMeWe-6. China Telecom и China Mobile, которые должны были владеть в совокупности 20 % кабеля, отказались от участия в проекте, в то время как оператор China Unicom решил остаться в составе консорциума.

По данным Reuters, это одна из как минимум шести сделок по прокладке подводных кабелей в Азиатско-Тихоокеанском регионе за последние четыре года, когда США либо вмешались, чтобы помешать китайской фирме выиграть контракт, либо вынудили изменить маршрут или же отказаться от прокладки кабелей, которые напрямую связывали бы США с Китаем.

Япония запретила экспорт в Россию дронов, фотокамер, оптоволокна и космических кораблей

Японские власти расширили список товаров, запрещённых к экспорту в Россию. Помимо тяжёлой строительной техники вроде бульдозеров и экскаваторов, в него вошли и летательные аппараты включая беспилотники, космические корабли и их части, а также фотографическая техника и оптоволокно. По данным Министерства экономики, торговли и промышленности Японии, новые ограничения вступят в силу с 7 апреля 2023 года.

 Источник изображения: NoName_13/pixabay.com

Источник изображения: NoName_13/pixabay.com

Как сообщает Forbes, запрет на экспорт в Россию новых групп товаров принят по ряду политических причин, по данным министерства: «на основании мер, которые решили принять крупные страны».

Это уже не первые ограничения, которые Япония вводит, следуя в русле западной санкционной политики. В январе страна запретила поставлять роботов, полупроводники и продукцию общего назначения, а также медицинское оборудование и даже вакцины. Считается, что речь идёт о запрете товаров, связанных с «усилением российского военного потенциала». Из других продуктов высоких технологий под запрет попали, например, атомные установки.

На этот раз Япония запретила экспорт в Россию:

  • электрооборудования и его частей (включая электросхемы, радиооборудование для навигации и генераторы);
  • летательных аппаратов и космических кораблей (а также их частей и компонентов), включая беспилотники;
  • оптического, фотографического, измерительного, контрольно-измерительного и точного оборудования и его частей, включая оптоволокно, бинокли и камеры для аэрофотосъёмки.
 Источник изображения: TheAngryTeddy/unsplash.com

Источник изображения: TheAngryTeddy/unsplash.com

Кроме того, под запрет попали, сталь и алюминий, а также изделия из них, котлы и машинное оборудование и их части, в том числе строительная техника от экскаваторов до бульдозеров, авиационные и корабельные двигатели и ковочные прессы, части транспортных машин. Наконец, запрещён вывоз в Россию даже игрушек и сборных моделей.

Установлен мировой рекорд скорости передачи данных по стандартному оптоволокну — 1,53 Пбит/с

Группа исследователей из Национального института информационных и коммуникационных технологий (NICT, Япония) установила новый мировой рекорд скорости передачи данных с использованием 55-модового оптического волокна стандартного диаметра. Путём кодирования информации в 180 световых волнах разной длины и последующего мультиплексирования они добились скорости в 1,53 петабит в секунду.

 Источник изображения: JJ Ying/unsplash.com

Источник изображения: JJ Ying/unsplash.com

Указанной пропускной способности достаточно для передачи всего мирового интернет-трафика по одному оптоволоконному кабелю. Если проще, это в миллион раз больше, чем обычное гигабитное подключение.

 Сравнение предыдущих и актуальных результатов NICT.

Сравнение предыдущих и актуальных результатов NICT

Технология использует преимущества различных длин волн света, доступных по всему спектру. Поскольку каждый «цвет» в спектре видимого и невидимого света имеет собственную частоту, его можно заставить нести свой независимый информационный поток. Исследователям удалось добиться спектральной эффективности в 332 Бит/с на 1 Гц. Это в три раза выше, чем предыдущий показатель, который был достигнут в 2019 году, когда была достигнута эффективность спектра в 105 Бит/с на 1 Гц.

 Источник изображения: NICT

Источник изображения: NICT

Передача информации осуществлялась в C-диапазоне на 184 различных длинах волн — отдельных, непересекающихся частотах, которые были созданы для одновременной передачи данных по оптоволоконному кабелю. Как и в большинстве современных оптических волокон, новая система использует для передачи данных единственный стеклянный сердечник, но сперва свет модулируется, образуя 55 отдельных потоков, которые несут различную информацию. На другом конце волокна входящие сигналы декодируются. В ходе эксперимента расстояние между отправителем и получателем составляло 25,9 километра.

 Схема новой системы передачи сигнала. Цифры в кружках относятся к фотографии системы передачи выше.

Схема новой системы передачи сигнала. Цифры в кружках относятся к фотографии системы передачи выше

Справедливости ради следует уточнить, что это не самая скоростная передача данных — в октябре учёным из Датского технического университета и Технического университета Чалмерса в шведском Гётеборге удалось с помощью оптического чипа достичь пропускную способность 1,84 Пбит/с. Это выше результата японских учёных, но эта оптическая технология относится к экспериментальным и далека от коммерциализации. Японцы же использовали 55-модовый оптический кабель стандартного размера.

Новый рекорд скорости передачи данных по оптоволокну — 1,8 млн гигабит в секунду

Группа учёных из Технического университета Дании и Технического университета Чалмерса в шведском Гётеборге, продемонстрировала возможность передачи данных по оптоволокну на скорости в 1,8 петабит в секунду или 1,8 млн гигабит в секунду. В рамках проделанной работы использовался один лазер и один оптический чип.

 Источник изображения: headtopics.com

Источник изображения: headtopics.com

Исследователи задействовали оптический чип, преобразующий свет от инфракрасного лазера в радужный спектр. Преобразование осуществляется с помощью специальной частотной гребенки, за счёт чего свет с одной длиной волны можно использовать для генерации большого количества волн разной частоты, которые подходят для передачи данных по оптоволоконному кабелю.

Научный руководитель проекта Виктор Торрес-Компани (Victor Torres-Company) рассказал, что характеристики частотной гребенки, созданной из нитрида кремния, подходят для использования при передаче данных по оптоволокну, но «некоторые из её характеристик были получены случайно, а не по замыслу». Для чего изначально разрабатывался оптический чип не указано.

В конечном счёте учёным удалось осуществить передачу данных на скорости 1,84 петабит в секунду на расстояние в 7,9 км по оптоволоконной линии. Исследователи уверены, что нынешнее достижение не является предельным для данной технологии. Они провели компьютерное моделирование, которое показало, что путём масштабирования оптического чипа можно повысить скорость передачи данных до 100 петабит в секунду.

Екатеринбургский УрФУ создал оптоволокно, устойчивое к сверхвысоким дозам радиации — для работы в космосе и агрессивных средах

Исследователи расположенного в Екатеринбурге Уральского федерального университета (УрФУ) создали оптоволокно, способное работать в средах со сверхвысоким уровнем радиации. Это позволяет использовать его как в традиционной электронике, так и в космосе, а также на ядерных объектах.

 Источник изображения: JJ Ying/unsplash.com

Источник изображения: JJ Ying/unsplash.com

Как сообщает РИА «Новости», подобное оптическое волокно будет крайне востребовано в космических проектах, поскольку его можно будет использовать при создании аппаратов с защитой от сильного ионизирующего космического излучения. Более того, разработанное в УрФУ оптоволокно можно встраивать и в инфракрасные космические телескопы, что позволит заменять массивные зеркала и линзы — они способны как принимать, так и передавать излучение космических объектов. При этом авторы разработки предполагают, что срок службы подобного оптоволокна будет выше, чем срок работы самих телескопов.

Сообщается, что оптоволокно создано на основе монокристаллов бромистого и йодистого серебра (AgBr–AgI). Компьютерное моделирование позволило определить оптимальные условия их изготовления для выпуска однородных оптических волокон, работающих в инфракрасном диапазоне. По данным издания, «присутствие в кристаллической решётке бромида серебра анионов йода определило дополнительную фото- и радиационную стойкость волокон, расширило диапазон пропускания ими инфракрасного излучения». Компьютерное моделирование уже получило экспериментальное подтверждение.

Как заявила Анастасия Южакова, представляющая лабораторию волоконных технологий и фотоники УрФУ, «на основе монокристаллов системы AgBr–AgI мы создали оптические волокна с самым широким на сегодня инфракрасным диапазоном пропускания — от 3 до 25 микрон. При этом прозрачность волокон достигает 70–75 %, что соответствует теоретически возможным значениям для кристаллов системы AgBr–AgI. В то же время оптические потери волокон достигают предельно низких значений».

По мнению учёных, в перспективе это позволяет применять волокна не только в обычной оптоэлектронике, но и в условиях интенсивного ионизирующего излучения — в лазерной хирургии, эндоскопической и диагностической медицине и даже при определении составов отходов атомной промышленности и, конечно, в космосе. Результаты работ уже опубликованы в издании Оptical materials.

В мире наметился дефицит оптоволокна — цены в некоторых странах уже взлетели на 70 %

Аналитики из компании Cru Group подсчитали, что нехватка оптоволоконных кабелей в разных регионах мира привела к росту стоимости оптоволокна и увеличению сроков поставки. Это ставит под угрозу амбициозные планы компаний по развёртыванию современной телекоммуникационной инфраструктуры.

 Источник изображения: Pixabay

Источник изображения: Pixabay

По данным аналитиков Cru Group, Европа, Индия и Китай являются регионами, где наблюдается наибольший рост цен на оптоволоконные кабели. В компании подсчитали, стоимость оптоволокна увеличилась с рекордно низкого уровня в $3,70 за километр кабеля в марте 2021 года до $6,30 за километр кабеля в настоящее время, что говорит о росте на уровне 70 %.

Хотя пандемия коронавируса заставила некоторые крупнейшие технологические и телекоммуникационные компании сократить капиталовложения, спрос на интернет-услуги резко возрос. Это привело к нехватке оптоволоконного кабеля, который является одним из важнейших элементов интернет-инфраструктуры. Крупные компании вроде Amazon, Microsoft, Google и Meta Platforms строят новые центры обработки данных, чтобы удовлетворить растущий спрос. При этом им также приходится заниматься прокладкой магистральных линий, соединяющих разные регионы мира. Вместе с этим правительства разных стран ставят амбициозные задачи по развёртыванию широкополосной связи и 5G-сетей. Оба этих направления требуют прокладки под землёй огромного количества оптоволоконных кабелей.

«Учитывая, что стоимость развёртывания внезапно удвоилась, возникают вопросы касательно способности стран выполнить поставленные цели по созданию необходимой инфраструктуры, и воздействия этого на глобальную связь», — отметил аналитик Cru Group Майкл Финч (Michael Finch).

По оценкам Cru Group, суммарное потребление оптоволоконных кабелей в первом полугодии 2022 года выросло на 8,1 % по сравнению с аналогичным периодом прошлого года. На долю Китая приходится 46 % от общего объёма, а самым быстрорастущим регионом стала Северная Америка с показателем прироста 15 % в годовом исчислении.

 Источник изображения: Cru Group

Источник изображения: Cru Group

Нехватка оптоволоконных кабелей во многом обусловлена ростом цен на некоторые важнейшие компоненты, используемые в процессе их производства. Нехватка гелия, который является важнейшим компонентом для изготовления оптоволоконного стекла, частично вызвана перебоями с поставками из России и США. За последние два года стоимость гелия выросла на 135 %. Ещё одним важным компонентом для производства оптоволокна является тетрахлорид кремния. По данным Cru Group, стоимость этого компонента выросла на 50 %.

«За всю свою профессиональную карьеру я никогда не видел ничего подобного инфляционному кризису», — прокомментировал данный вопрос Венделл Уикс (Wendell Weeks), генеральный директор компании Corning, одного из крупнейших мировых производителей оптоволоконных кабелей. Он также отметил, что Corning наращивает производство, чтобы удовлетворить растущий спрос со стороны правительств разных стран, телекоммуникационных компаний и технологических гигантов. Помимо прочего, для этих целей Corning построит новые производственные площадки в США и Европе.

Несмотря на то, что стоимость оптоволоконных кабелей достигла максимума с июля 2019 года, Северная Америка пострадала от этого меньше Европы, Китая и Индии. По словам Уикса, в США стоимость оптоволокна выросла лишь на 2 % в 2022 году, тогда как с 2012 года она непрерывно снижалась. По его мнению, стоимость оптоволокна некоторое время будет оставаться на высоком уровне, но в конечном счёте этот кризис будет преодолён.

Мартин Бланкен (Martijn Blanken), исполнительный директор Exa Infrastructure, международной компании по созданию цифровой инфраструктуры, сообщил, что цены на оптоволоконные кабели за последние шесть месяцев выросли как минимум на 20 %. Он также отметил, что в некоторых случаях стоимость оптоволокна приходится отслеживать буквально по дням. Это привело к значительному увеличению сроков поставки оптоволокна с 20 недель до почти года для многих мелких клиентов компании.

В России создали улучшенное оптоволокно с повышенной прочностью для бортовой электроники транспорта

Переход с медных линий связи на оптоволоконные даёт множество пользы от снижения веса до защиты от помех. Проблемы могут возникать в особенных условиях эксплуатации, когда на оптику растёт физическая нагрузка, например, в транспорте. Пыль, грязь и тряска — это враги оптических коммуникаций. Поэтому для подобных условий в России создали оптоволокно с улучшенными характеристиками.

«Новый тип оптоволокна — результат кооперации экспертов "Сколково", Ростеха и Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики. Продукт по своим характеристикам превосходит медножильные кабели по целому ряду параметров. В их числе — малый вес, удобство монтажа, невосприимчивость к электромагнитным помехам, увеличенная полоса пропускания. Эти особенности позволяют создавать на основе нашей разработки бортовые и промышленные сети связи нового поколения», — сказал исполнительный директор Ростеха Олег Евтушенко.

Главное отличие новой разработки от существующих аналогов — это примерно в два раза увеличенный (до 100 мкм) диаметр сердцевины и специальный градиентный профиль показателя преломления. Благодаря этому обеспечивается высокая надёжность сети передачи данных без потери пропускной способности. Как результат, специальное оптическое волокно нацелено на кабельные системы, эксплуатируемые в агрессивных условиях окружающей среды. Новый тип материала оказался настолько устойчив к вибрациям и загрязнениям разъёмов, что может быть использован в кабельных системах связи воздушного, морского и железнодорожного транспорта.

Высокая допустимая скорость передачи данных позволит использовать оптические кабели для трансляции мультимедийных потоков данных и команд управления в реальном времени, системах телеметрии, телемеханики и диспетчеризации. Новое волокно может быть использовано в воздушных судах, космических аппаратах, железнодорожных локомотивах, пассажирских и грузовых составах, в метро.

«Новый класс волоконных световодов предназначен для использования в компактных сетях передачи данных, работающих, в том числе, в условиях агрессивной окружающей среды. Мы изготовили пилотную партию оптических волокон, образцы прошли серию тестов, продемонстрировав способность передавать данные со скоростью 10 Гбит/с на дистанции до 300 метров», — рассказал генеральный директор НПО ГОИ Константин Дукельский.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Nvidia представила GR00T — базовую ИИ-модель для создания человекоподобных роботов 21 мин.
Nvidia сделала цифровых людей более реалистичными 22 мин.
Nvidia и Shutterstock запустили ИИ-генератор 3D-моделей Edify 25 мин.
Дата выхода в раннем доступе, Kickstarter и обновлённое демо: красочная фэнтезийная стратегия Songs of Silence получила новый трейлер 53 мин.
Бывшие сотрудники Blizzard рассказали, что происходит с сюжетными миссиями Overwatch 2 — их могут окончательно отменить 2 ч.
Более половины игровых студий применяют ИИ в разработке, показало исследование Unity 3 ч.
На смену Family Sharing в Steam придут «Семейные группы» с общей библиотекой, контролем за детьми и привязкой к региону 4 ч.
Nvidia запустила Quantum Cloud — облачный симулятор квантового компьютера для исследований 4 ч.
Telegram выгодно для себя привлёк $330 млн через продажу облигаций 4 ч.
Более 500 российских программистов приняли участие в совместном хакатоне Хоум Банка и «Сколково» 5 ч.
Western Digital и Kioxia начали наращивать производство флеш-памяти после долгого сокращения 14 мин.
Samsung основала лабораторию по разработке полупроводников для ИИ 2 ч.
«Мерлион» выпустит SSD, блоки питания и другие комплектующие под собственным брендом 3 ч.
Смарт-часы Xiaomi Watch S3 и Redmi Watch 4 для любителей активного образа жизни и ТВ-приставка Mi Box S 2 Gen для развлечений 4 ч.
SK hynix запустила массовое производство стеков памяти HBM3E — первой её получит Nvidia 5 ч.
Смартфоны Redmi Note 13 и 13 Pro+ 5G, планшет Xiaomi Pad 6 расширят возможности для работы и развлечений 6 ч.
Зарубежные поставщики Intel и TSMC не спешат строить свои предприятия в Аризоне 6 ч.
Nvidia и Synopsys внедрили искусственный интеллект в сфере литографической подготовки производства чипов 7 ч.
NVIDIA представила облачную платформу для исследований в сфере 6G 14 ч.
Ускорители NVIDIA H100 лягут в основу японского суперкомпьютера ABCI-Q для квантовых вычислений 14 ч.