Fig.1 :Schéma de principe du système de transmission. Crédit :Institut national des technologies de l'information et de la communication
NTIC Network System Research Institute et Fujikura Ltd. (Fujikura, Président :Masahiko Ito) a développé une fibre optique 3 modes, capable de transmission par multiplexage de longueur d'onde à large bande avec un diamètre extérieur standard (0,125 mm) pouvant être câblé avec l'équipement existant. Les chercheurs ont démontré avec succès une expérience de transmission sur 1045 km avec un débit de données de 159 Tb/s. Les fibres multimodes ont des délais de propagation différents entre les signaux optiques dans différents modes, ce qui rend difficile la satisfaction simultanée de débits de données élevés et d'une transmission longue distance. Cette réalisation montre que de telles limitations peuvent être surmontées.
Conversion des résultats au produit du débit de données et de la distance, qui est un indicateur général de la capacité de transmission, donne 166 Pb/s×km. Il s'agit du record mondial d'une fibre optique à quelques modes de diamètre extérieur standard et du plus grand débit de données sur 1000 km pour tout type de fibre de diamètre standard. Afin d'atteindre la capacité de transmission de 159 Tb/s, le multiplexage de mode est utilisé en combinaison avec 16-QAM (modulation d'amplitude en quadrature), qui est un signal optique de modulation multiniveau à haute densité pratique, pour les 348 longueurs d'onde et MIMO (entrées multiples et sorties multiples) permet le désembrouillage des signaux modaux mixtes même après transmission sur plus de 1000 km. Cela montre que des fibres multimodes de diamètre extérieur standard peuvent être utilisées pour la communication de systèmes de transmission de dorsale optique à haute capacité.
Les résultats de cette démonstration ont été sélectionnés pour être présentés en tant qu'article post-date limite à la 41e conférence et exposition sur la communication par fibre optique (OFC2018).
Afin de faire face à un trafic de communication en constante augmentation, des recherches sur la transmission optique à grande échelle utilisant de nouveaux types de fibres optiques dépassant les limites de la fibre optique conventionnelle et son application sont activement menées dans le monde entier. Les principaux nouveaux types de fibres optiques étudiés sont les fibres multicoeurs dans lesquelles plusieurs passages (coeurs) sont disposés dans une fibre optique et les fibres multimodes qui supportent plusieurs modes de propagation dans un seul coeur avec un diamètre de coeur plus grand. Jusqu'à maintenant, des expériences de transmission réussies de grande capacité et de longue distance ont été signalées pour la fibre multicœur, mais il a été considéré que la transmission qui satisfaisait à la fois à une grande capacité et à une longue distance était difficile dans la fibre multimode.
Fig.2 :Résultats expérimentaux. Crédit :Institut national des technologies de l'information et de la communication
Dans ce travail, NTIC a construit un système de transmission utilisant une fibre optique développée par Fujikura et transmis avec succès sur 1045 km avec un débit de 159 Tb/s (Fig. 1). Conversion des résultats au produit du débit de transmission et de la distance, qui est un indicateur général de la capacité de transmission, est de 166 Pb/s×km. C'est environ le double du record mondial enregistré jusqu'à présent dans les fibres à quelques modes.
Le système de transmission se compose des technologies d'éléments suivantes.
Les chercheurs ont réussi à transmettre sur 1045 km en utilisant une fibre optique standard à 3 modes. Lors de la pose de fibres optiques de diamètre extérieur standard, l'équipement existant peut être utilisé et l'utilisation pratique à un stade précoce est prometteuse. Aussi, la transmission ultime à grande capacité deviendra possible à l'avenir si elle est combinée à la technologie multicœur, qui est recherché par les NTIC en coopération avec l'industrie, l'université et le gouvernement au Japon.
Les chercheurs continueront de rechercher et de développer de futures technologies d'infrastructure de communication optique qui peuvent accueillir en douceur le trafic tel que les services de données volumineuses et de réseau 5G.
