Более 95 % мирового интернет-трафика передаётся по подводным кабелям, а повреждение этих кабелей стало в последнее время основной причиной сбоев в работе интернета. Компания AP Sensing предложила способ «прослушивания» и детектирования нерегулярных световых импульсов, возникающих в подводных оптоволоконных кабелях, вызванных акустическим воздействием, возникающим при касании кабеля водолазом или контакте с якорем судна.

Источник изображения: unsplash.com

Во время демонстрации этой технологии глобальный менеджер по продажам AP Sensing Дэниел Гервиг (Daniel Gerwig) пояснил: «[Объект] просто слегка касается кабеля, вы чётко видите сигнал. Акустическая энергия, которая проходит по волокну, по сути, нарушает наш сигнал. Мы можем измерить это нарушение». Помимо помех, создаваемых акустической энергией от контакта с кабелем, световые импульсы, проходящие по оптоволоконным кабелям, также могут быть искажены из-за перепада температур, что потенциально указывает на то, что участок кабеля подвергся нежелательному воздействию.

Технология, разработанная AP Sensing, может дать приблизительное представление о размере судна, его местоположении и даже направлении движения. Эти данные затем можно сопоставить со спутниковыми снимками или записями автоматической системы идентификации (AIS), которые большинство судов постоянно транслируют.

Метод не требует замены кабелей, поскольку система может использовать «тёмные» или неиспользуемые волокна или активные волокна со свободными каналами. Однако система не идеальна и требует установки станций прослушивания на кабелях примерно через каждые 100 км. AP Sensing сообщила, что её технология в настоящее время уже развёрнута на некоторых кабельных установках в Северном море, но от дальнейших комментариев воздержалась.

Многие телекоммуникационные и подводные кабельные компании разрабатывают новые способы обнаружения потенциального повреждения или саботажа подводных кабелей после повреждения ряда кабелей в Балтийском море. В 2024 году Международный союз электросвязи (МСЭ) и Международный комитет по защите кабелей (ICPC) создали Международный консультативный орган по устойчивости подводных кабелей в ответ на растущую геополитическую напряжённость и повреждения подводных кабелей в Красном море.

Пол Хайден (Paul Heiden), генеральный директор голландской фирмы Optics11, производящей волоконно-оптические акустические сенсорные системы, рассказал, что разработанная его компанией технология контроля целостности кабеля может быть развёрнута даже на подводных лодках. Optics11 скоро начнёт тестирование своего метода на контрольном кабеле, проложенном на дне Балтийского моря.

Источник изображения: Optics11

Спрос на технологию мониторинга оптоволоконных кабелей растёт, утверждает Дуглас Клэг (Douglas Clague) из Viavi Solutions, компании по тестированию и измерению сетей: «Мы видим, что количество запросов увеличивается».

Руководитель отдела шведской кабельной компании Hexatronic Кристиан Присс (Christian Priess) уверен в перспективности технологий акустического мониторинга и зондирования оптоволоконных кабелей. Он отметил, что это поможет быстрее реагировать на повреждения, но защитить кабель от серьёзного физического воздействия практически невозможно, хотя современные оптоволоконные кабели заключены в металлическую оболочку с дополнительным армированием.

Дальнейшее развитие оптических технологий требует новых подходов в эпоху расцвета нейронных систем. Свойства света способствуют первичной обработке визуальной информации непосредственно в оптоволокне, что заставляет учёных искать способы воплотить такие механизмы на практике. О прорыве в этой сфере сообщили китайские учёные, которые сумели встроить оптическую нейронную сеть в торец оптоволокна для передачи изображений без искажений.

Источник изображения: USST

Исследователи из Шанхайского университета науки и технологий (USST) опубликовали в журнале Nature Photonics статью, в которой рассказали о разработке технологии передачи изображений по оптоволокну для малоинвазивного эндоскопа. Учёные работали с многомодовым оптоволокном (MMF) как с более ёмким каналом, имеющим толщину с человеческий волос. Однако из-за склонности MMF к рассеиванию пришлось разработать ряд решений для его уменьшения. При этом высокая пропускная способность MMF рассматривалась как критически важный инструмент в таких областях, как квантовая информация и микроэндоскопия.

В настоящее время компенсацию модовой дисперсии (рассеивания) осуществляют с помощью искусственных нейронных сетей и пространственных модуляторов света, однако эти методы дают лишь ограниченный успех в восстановлении искажённых изображений после их передачи по многомодовому оптоволокну. Учёные из USST поставили перед собой задачу преодолеть этот барьер, предложив принципиально новый подход.

Исследователи разработали и интегрировали в дальний конец 35-сантиметрового оптоволокна многослойные оптические дифракционные нейронные сети. Внешне они представляют собой специально протравленные прозрачные пластинки, в которых свет преломляется определённым образом, фактически выполняя простейшие вычислительные операции со скоростью света. Такое решение позволяет обрабатывать оптическое умножение матриц и реализовывать больше связей в нейронных сетях без использования электрических схем. Это открывает возможности для таких задач, как оптическая классификация изображений, дешифрование и обнаружение фазы.

Источник изображения: Nature Photonics 2025

Пластинки многослойных оптических дифракционных нейронных сетей были изготовлены со сторонами 150 мкм. Они позволили считывать и передавать по оптоволокну оптические изображения со сторонами 65 мкм с разрешением 4,9 мкм. В частности, учёные продемонстрировали способность системы различать группы клеток HeLa, не включённых в процесс обучения. При этом система обеспечивала высококачественную оптическую реконструкцию изображения, что подчёркивает потенциал интеграции миниатюризированных дифракционных нейронных сетей с многомодовым оптоволокном. Это создаёт беспрецедентную платформу для оптического вывода в микронном масштабе, прокладывая путь к созданию многофункциональных компактных фотонных систем, применимых в медицине, науке и квантовой фотонике.

Производитель кабелей Fujikura, который с трудом пережил пандемию 2020 года, теперь вошёл период беспрецедентного роста на японском фондовом рынке — позитивная динамика компании связана с высоким спросом на системы искусственного интеллекта и оборудование для центров обработки данных.

Источник изображения: Mimicry Hu / unsplash.com

Компанию Fujikura основал Зенпати Фудзикура (Zenpachi Fujikura) в 1885 году — сегодня её процветание обеспечивают высокий спрос на продукты, связанные с ИИ, и исследовательские проекты. Когда-то компания выпускала проводку с шёлковой и хлопковой изоляцией; впоследствии она стала специализироваться на передовых кабелях для современной технологической отрасли. В индексе Nikkei 225 Stock Average ценные бумаги Fujikura оказались самыми прибыльными — в 2024 году они подорожали более чем на 400 %; компания намеревается также войти в мировой фондовый индекс MSCI.

Одним из наиболее востребованных продуктов Fujikura являются сверхтонкие оптоволоконные кабели — их диаметр является одним из самых маленьких в отрасли. Эти кабели можно прокладывать в ограниченном пространстве без необходимости в организации дополнительных каналов. Одним из крупнейших клиентов Fujikura является Apple. Спрос на продукцию компании для ЦОД начал демонстрировать значительный рост в 2022 году, рассказал её финансовый директор Казухито Иидзима (Kazuhito Iijima), и поначалу это озадачило руководство; но впоследствии стало ясно, что основным фактором роста и процветания бизнеса является ИИ.

По итогам текущего финансового года Fujikura рассчитывает на операционную прибыль в размере 104 млрд иен ($674 млн), и это на 17 % больше, чем годом ранее. 70 % выручки Fujikura поступают не из Японии; 38 % приходятся на США. В 2020 году компания впервые за десятилетие показала убыток — он был связан с пандемией, а также с обострением напряжённости между США и Китаем. Для снижения рисков в дальнейшем Fujikura построила производственное предприятие в США. Но она надеется на лучшее: до 2030 года ежегодный рост мощности ЦОД по всему миру составит 33 %, предсказывают аналитики. Компания изучает и перспективные рынки, возлагая надежды, в частности, на сегмент термоядерных ректоров, который, вероятно, потребует масштабных решений в области кабельного оборудования.

Недавно был повреждён подводный интернет-кабель «Хельсинки-Росток» (Helsinki-Rostock), связывавший Финляндию и Германию, а через несколько часов оборван телекоммуникационный кабель, соединявший Литву и шведский остров Готланд. Похоже, виновник найден (или назначен) — вечером 18 ноября датский патрульный корабль задержал китайский балкер Yi Peng 3 в Датских проливах. Сейчас, по сообщениям Financial Times, «шведские власти тщательно изучают китайское судно».

Источник изображения: Jens Rademacher/Unsplash

19 ноября Министерство гражданской обороны Швеции объявило, что зафиксировало перемещения судна Yi Peng 3 в непосредственной близости от места обрыва кабелей и подозревает его в диверсионных действиях. Представитель Министерства обороны Германии назвал инцидент «гибридными действиями», а его шведские и литовские коллеги заявили о своей «глубокой обеспокоенности».

Действительно, по данным Marine Traffic, Yi Peng 3 проходил близко от точек обрыва кабелей примерно в то время, когда те перестали работать. После этого судно преследовали датские ВМС, а теперь, по имеющимся данным, оно задержано. Судно охранялось датским патрульным кораблём Y311 Søløven, также к месту событий двигался фрегат HDMS Hvidbjørne

Согласно общедоступным данным, 15 ноября балкер покинул якорную стоянку Усть-Луга, примерно в 50 милях (≈92 км) к востоку от Санкт-Петербурга, а его пунктом назначения должен был стать Порт-Саид в Египте. На сегодняшний день нет никакой информации о команде судна и его грузе. В социальных сетях появилась информация, что капитан судна — россиянин, но подтверждения из официальных источников пока не поступало.

Несколько месяцев назад НАТО обвинила Россию в картографировании подводных оптоволоконных кабелей. Хотя задержанное судно ходит под флагом Китая, некоторые источники уже успели связать эти события, хотя никаких доказательств представлено не было. Эксперты полагают, что расследование может «занять годы» и создать прецедент на случай будущих диверсий.

В прошлом году другое китайское грузовое судно протащило якорь на «сотни километров», повредив газопровод в Балтийском море, соединяющий Финляндию и Эстонию. Финляндия утверждает, что инцидент был преднамеренным.

Производство оптоволоконного кабеля в России в натуральном выражении (в километрах волокна) снизилось в первом полугодии 2024 года на 18 % — до 1,35 млн км по сравнению с аналогичным периодом прошлого года. Объём выпуска в километрах кабеля за тот же период сократился на 3,6 % — до 82 тыс. км. Об этом пишет «Коммерсантъ» со ссылкой на данные ассоциации «Электрокабель» (АЭК).

«Падает как выпуск кабеля в километрах, так и использованного в кабеле оптического волокна», — рассказал топ-менеджер одного из кабельных заводов. По его мнению, в условиях снижения импорта такая тенденция может быть обусловлена только сокращением спроса со стороны операторов связи. В АЭК подсчитали, что снижение импорта в денежном выражении за первый квартал текущего года составило около 20 %.

Собеседник на кабельном рынке сообщил, что по мере увеличения толщины кабеля растёт объём волокна, которое нужно переработать для его производства. Более значительное снижение производства в волокне, чем в километрах кабеля, указывает на то, что они становятся тоньше, «средняя волоконность снижается». Это свидетельствует о развитии, например, абонентских и конечных сетей, а не магистральных.

В «Вымпелкоме» (бренд «Билайн») сообщили, что «расширяют оптическую сеть уверенными темпами». Представитель МТС рассказал, что компания не снижает темпов строительства волоконно-оптических линий связи. В «Мегафоне» уточнили, что в первом полугодии «объём стройки ВОЛС более чем на 16 % превысил» показатель за аналогичный период прошлого года. В «Ростелекоме» сообщили, что в этом году компания построит 3 тыс. км магистральной Трансевразийской линии связи TEA NEXT (общая запланированная протяжённость российского сегмента — почти 11 тыс. км), что почти втрое больше, чем было построено годом ранее.

«Без учёта объёмов поставки оптического волокна для проекта TEA NEXT снижение объёмов продаж у нас в 2024 году составляет более 50 %», — рассказал гендиректор единственного российского производителя оптоволокна «Оптиковолоконные системы» Андрей Николаев. В Минпромторге воздержались от комментариев по данному вопросу.

Международная группа учёных во главе с британскими коллегами побила собственный рекорд по скорости передачи данных по обычному оптоволокну. Ранее они добились передачи данных на уровне 302 Тбит/с, тогда как новая отметка зафиксирована на уровне 402 Тбит/с. Важным в этом достижении стало то, что в эксперименте использовалось обычное волокно из магазина, что обещает поднять скорость уже существующих сетей.

Источник изображения: scitechdaily.com

Несмотря на достигнутый прогресс в области оптической связи, требования к пропускной способности растут как со стороны компаний и властей, так и со стороны рядовых граждан. Этот вопрос решается за деньги, но дополнительных затрат хотелось бы избежать всем. Предложенное учёными решение лежит именно в этой плоскости — пропускную способность можно увеличить без изменения инфраструктуры, хотя оборудование для передачи и приёма, очевидно, придётся использовать новое. Но это явно не сравнится с затратами на прокладку новых оптических линий передачи.

Своё предложение исследователи из Астонского университета, японского Национального института информационно-коммуникационных технологий (NICT) и Nokia Bell Labs в США строят на базе расширения диапазонов передачи данных. Традиционно оптоволокно работало на диапазонах волн C и L. Затем исследователи включили в обслуживание ещё два диапазона: E и S. Наконец, в новой работе они задействовали ещё два диапазона — O и U. Последний стал самым сложным при реализации, ведь в продаже нет соответствующих приёмников и передатчиков. Команде учёных из Великобритании пришлось самостоятельно разрабатывать и производить оборудование.

Доктор Филлипс из Астонского университета сказал: «Это открытие может помочь увеличить пропускную способность одного оптоволокна, чтобы мир получил более производительную систему. Ожидается, что недавно разработанная технология внесет значительный вклад в расширение пропускной способности инфраструктуры оптической связи, поскольку будущие услуги передачи данных быстро увеличат спрос».

Исследователи из Астонского университета достигли рекордной скорости передачи данных в 301 Тбит/с с использованием стандартного волоконно-оптического кабеля — её удалось достичь благодаря использованию новых диапазонов длин волн, не применявшихся ранее в волоконно-оптических системах.

Источник изображения: unsplash.com

Успешная передача данных стала возможной благодаря совместным усилиям Владека Форысяка (Wladek Forysiak) из Института фотонных технологий Астонского университета и доктора Яна Филлипса (Ian Phillips). Разработка велась совместно с учёными из Национального института информационно-коммуникационных технологий (NICT) в Японии и Nokia Bell Labs в США. Чтобы воспользоваться новыми диапазонами длин волн, пришлось разработать специальные оптические усилители и эквалайзеры.

«В общих чертах, данные передавались по оптическому волокну, как при обычном подключении к Интернету дома или в офисе. Однако наряду с привычными коммерческими решениями на базе C- и L-диапазонов мы воспользовались двумя дополнительными — E- и S-диапазонами. Традиционно они не использовались, поскольку C- и L-диапазоны обеспечивали достаточную пропускную способность для потребительских нужд», — прокомментировал разработку Ян Филлипс.

Результаты эксперимента опубликованы в журнале Optics Letters и представлены на проходившей в октябре 2023 года Европейской конференции по оптической связи (ECOC).

«Увеличение пропускной способности сети за счёт использования большей части спектра — не только привычного C-диапазона, но и других, таких как L-, S-, а теперь и E-диапазоны — может снизить стоимость трафика. Кроме того, это гораздо экологичнее, нежели тянуть множество новых кабелей, поскольку позволяет эффективнее использовать существующую волоконно-оптическую сеть, увеличив её пропускную способность, продлив срок службы и увеличив коммерческую ценность», — сказал профессор Форысяк.

Добавим, что японский Национальный институт информационно-коммуникационных технологий (NICT) и Международная совместная исследовательская группа под руководством Лаборатории фотонных сетей сообщили 29 марта об успешно проведённом эксперименте по передаче по оптоволокну данных со скоростью 378,9 Тбит/с. При этом использовалась самая широкая в мире полоса частот 37,6 ТГц.

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

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.

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

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

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.