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Dec 15, 2023

Transmission de 1,53 pétabit par seconde en 55

10 novembre 2022 par l'Institut national des technologies de l'information et des communications (NICT) La première transmission à 55 modes au monde à un débit de données record de 1,53 pétabits par seconde, quelle que soit la norme.

10 novembre 2022

par l'Institut National des Technologies de l'Information et de la Communication (NTIC)

La première transmission au monde à 55 modes à un débit de données record de 1,53 pétabits par seconde dans n'importe quelle fibre optique de diamètre de gaine standard a été démontrée. Cette nouvelle fibre à 55 modes permet une efficacité spectrale ultra-élevée avec un débit de données élevé obtenu en utilisant uniquement la bande de communications optiques (C-) la plus courante. Cette démonstration montre le potentiel de la transmission multimode pour les futurs réseaux fédérateurs à haute capacité

Un groupe de chercheurs du Network Research Institute de l'Institut national des technologies de l'information et des communications (NICT, Japon) dirigé par Georg Rademacher en collaboration avec Nokia Bell Labs (États-Unis), Prysmian Group (Prysmian, France et Pays-Bas) et l'Université du Queensland (Australie) a réussi la première expérience de transmission à grande capacité au monde avec une technologie de multiplexage grand mode utilisant 55 modes.

L'expérience rapporte également un débit de données de 1,53 pétabits par seconde, un record pour n'importe quelle fibre optique de diamètre de gaine standard (0,125 mm) à ce jour. 55 modes ont été multiplexés avec succès tout au long de la fenêtre de transmission par fibre optique (bande C) adoptée commercialement, avec une augmentation spectaculaire de l'efficacité spectrale par rapport aux fibres conventionnelles et à la transmission multimode précédente. Une nouvelle expansion de la capacité de transmission peut être anticipée en combinant cette technologie avec la technologie de multiplexage par répartition en longueur d'onde multibande.

Cette démonstration constitue une étape importante dans la maturité de la technologie de transmission multimode à grand nombre de modes et dans le développement de Beyond 5G et des technologies d’infrastructure d’information et de communication qui en découlent.

Ces dernières années, des systèmes de transmission utilisant des fibres optiques avancées ayant le même diamètre de gaine que les fibres monomodes standard, mais capables de prendre en charge plusieurs chemins de propagation, ont été étudiés. NICT a construit des systèmes de transmission utilisant soit une fibre optique à 4 cœurs de diamètre de gaine standard, soit une fibre optique monocœur à 15 modes, réussissant des expériences de transmission à 1 pétabit par seconde avec les deux fibres.

Le nombre de cœurs dans les fibres multicœurs de diamètre de gaine standard est limité par la diaphonie inter-cœurs, mais il est toujours possible d'augmenter davantage le nombre de canaux spatiaux dans une fibre optique de diamètre standard en agrandissant le cœur d'une fibre multimode. Cependant, les caractéristiques de propagation pour chaque mode peuvent varier, entraînant une dégradation de la qualité du signal et une augmentation de la complexité du traitement du signal. Par conséquent, l’augmentation du nombre de modes nécessite des composants conçus avec précision, tels que des multiplexeurs et des fibres, ainsi que des techniques de traitement complexes pour récupérer les signaux après le mélange de modes et permettre une transmission à grande capacité au-delà des 15 modes déjà démontrés.

NICT a construit un système de transmission utilisant la fibre optique monocœur à 55 modes de Prysmian et un multiplexeur/démultiplexeur de modes conçu et fabriqué par Nokia Bell Labs et l'Université du Queensland. Grâce à ces composants, le groupe a réussi à transmettre un total de 1,53 pétabits par seconde sur 25,9 km.

Pour évaluer le signal à 55 modes, nous avons construit un système de récepteur parallélisé à grande vitesse. Les 55 flux de signaux indépendants pourraient ensuite être séparés par un traitement MIMO 110 x 110 pour récupérer les données transmises. Nous avons pu recevoir avec succès des signaux QAM 16 multiplexés en polarisation à 184 longueurs d'onde dans la bande de longueurs d'onde C. Par rapport à la précédente transmission multiplexée à 15 modes, l'efficacité spectrale s'est améliorée de plus de trois fois (332 bits/s/Hz) avec l'augmentation du nombre de modes.