Des chercheurs de l'Institut de physique et de technologie de Moscou se sont associés à des ingénieurs de Corning Inc., NOUS., et T8, Russie, et développé un système de transfert de données à haut débit sur de grandes distances sans avoir besoin de répéter le signal en cours de route. Des systèmes de ce type pourraient être utilisés pour fournir une connexion Internet et d'autres services de communication dans les communautés éloignées. L'étude est rapportée dans Lettres IEEE sur la technologie photonique .

Les pays avec de vastes zones sous-peuplées - comme la Russie et le Canada - ou ceux comprenant de nombreuses îles, comme l'Indonésie, éprouvent des difficultés à fournir des services de communication. Sans stations relais électriques intermédiaires, le signal s'atténue et n'arrive pas à destination. Pour rendre la transmission de données longue distance moins chère, les ingénieurs ont mis au point des systèmes à fibres optiques qui amplifient le signal le long de la liaison sans avoir besoin de sources d'alimentation électrique. Les meilleurs systèmes de transmission disponibles aujourd'hui permettent le transfert de données à un taux de 100 gigabits par seconde sur 500 kilomètres (311 miles).

Les auteurs de l'article ont réussi à transmettre un signal sur 520 km (323 mi) à 200 Gbps. Cela n'avait été fait que dans des laboratoires de recherche auparavant, mais ces résultats n'ont pas pu être appliqués à des applications réelles. Cette fois, des câbles commerciaux développés par Corning ont été utilisés, rendre la technologie applicable dans des conditions réalistes. Pour éviter l'atténuation du signal, il a été amplifié d'abord lors de la transmission puis deux fois de plus à distance, le long du chemin.

"Pour amplifier le signal dans la fibre passive, l'effet de diffusion Raman stimulé et des amplificateurs à pompage optique à distance ont été utilisés. L'effet de diffusion Raman nous a permis d'utiliser la fibre optique passive comme support d'amplification, augmentant considérablement le rapport signal sur bruit en sortie de liaison, " a expliqué l'auteur principal de l'étude, Dimitriy Starykh, un doctorat étudiant à la Phystech School of Radio Engineering and Computer Technology du MIPT.

La ligne de transmission comprenait trois sections, chacun étant constitué de câbles à fibres optiques de deux types connectés en série. Des amplificateurs d'erbium à pompage optique à distance (ROPA) ont été installés aux points de jonction entre les sections. Les ROPA consomment une pompe optique et utilisent cette énergie pour amplifier le signal. L'équipe a optimisé les positions de jonction pour augmenter la qualité du signal de sortie, placer les deux ROPA à 122 km (76 mi) de l'émetteur et à 130 km (81 mi) du récepteur, respectivement.

Les chercheurs ont réglé le taux de symboles du signal à un peu moins de 57 milliards d'impulsions par seconde; l'émetteur permettait le transfert de cinq bits par symbole, permettant un débit total de 284 Gbps. Alors que le système prenait potentiellement en charge le transfert de données jusqu'à 400 Gbit/s, les ingénieurs l'ont fait fonctionner à une vitesse réduite pour augmenter la distance de transmission.

« Nous travaillons déjà sur un système de fibre optique qui permettrait d'atteindre des taux de transfert plus élevés. Alors que la vitesse actuelle atteint environ 400 Gbit/s, nous visons à atteindre 600 Gbps par canal avec le nouveau système, " Le PDG de T8, Vladimir Treshchikov, a commenté. " Nous avons obtenu une amélioration du signal pour des débits de 200 Gbps et même de 400 Gbps par canal. Je pense que l'année prochaine, nous pourrions établir un nouveau record de distance de transmission."

Les résultats obtenus par les chercheurs peuvent déjà être utilisés pour fournir des services de communication dans des zones peu peuplées, comme l'île russe de Sakhaline.