Подавление нелинейных помех увеличивает пропускную способность оптоволоконных магистралей до 400 Гб/c

Оптоволоконные кабели переносят информацию быстрее, чем медные, за счет использования фотонов вместо электронов. К сожалению, свет в таких магистралях подвержен искажениям, что превращается в серьезную проблему на длинных сегментах, например, на подводных участках межконтинентальных линий.

На страницах журнала Nature Photonics инженеры из лабораторий Bell Labs в Нью-Джерси рассказали о найденном ими способе значительно уменьшить искажения в протяженных (до 13 тыс. км) оптических кабелях. При этом пропускная способность, по их словам, может достигать 400 Гб/c, что долгое время считалось неосуществимым.

Предложенный метод основывается на принципиально новом подходе к решению проблемы помех: посылаются два одинаковых, но полностью независимых — сопряженных по фазе — сигнала. Если что-то происходит с одним из них, другой компенсирует потерю данных, после того, как на приемном конце кабеля происходит наложение сигналов-близнецов. Как утверждается в статье, этот метод обеспечивает снижение уровня нелинейных искажений на 8,5 дБ.

Уменьшение искажений позволит увеличить объем трафика, пересылаемого по одному и тому же кабелю. Кроме того, новая техника позволит отказаться от усилителей сигналов, что намного сократит расходы на прокладку и эксплуатацию волоконных магистралей, особенно, подводных.

Концепция применения сопряженных по фазе двойных волн для подавления нелинейных искажений, как отмечается авторами работы, может оказаться полезной и для других физических систем, описываемых нелинейным уравнением Шредингера.