Forschenden des NICT ist es gelungen, mit Glasfasern mit Standard-Außendurchmesser eine Übertragungsdemonstration mit einer Datenrate von 319 Tbit/s über eine Entfernung von 3001 km zu erreichen. (Bild: NICT)

Forschenden des NICT ist es gelungen, mit Glasfasern mit Standard-Außendurchmesser eine Übertragungsdemonstration mit einer Datenrate von 319 Tbit/s über eine Entfernung von 3001 km zu erreichen. (Bild: NICT)

Die Forscher unter der Leitung von Benjamin J. Puttnam konstruierten ein Übertragungssystem, das die Wellenlängenmultiplex-Technologie durch die Kombination verschiedener Verstärkertechnologien voll ausnutzt, um eine Übertragungsdemonstration mit einer Datenrate von 319 Tbit/s über eine Entfernung von 3001 km zu erreichen. Unter Verwendung einer gängigen Vergleichsmetrik der Glasfaserübertragung ist die erzeugte Datenrate und Entfernung von 957 Pbit/s·km ein Weltrekord für Glasfasern mit Standard-Außendurchmesser.

In dieser Demonstration wurde zusätzlich zu den C- und L-Bändern, die typischerweise für die Übertragung von hohen Datenraten und großen Entfernungen verwendet werden, die Übertragungsbandbreite des S-Bandes genutzt, das bisher nicht für eine weitergehende Übertragung zum Einsatz kam. Die kombinierte Übertragungsbandbreite von >120 nm ermöglicht 552 wellenlängengemultiplexe Kanäle durch den Einsatz von zwei Arten von dotierten Faserverstärkern zusammen mit verteilter Raman-Verstärkung, um eine rezirkulierende Übertragung des Breitbandsignals zu ermöglichen.

Die 4-Kern-Glasfaser mit Standardmantel-Durchmesser lässt sich mit vorhandenen Geräten verkabeln. Es besteht die Hoffnung, dass solche Fasern in naher Zukunft eine praktische Übertragung mit hoher Datenrate ermöglichen und zur Realisierung des Backbone-Kommunikationssystems beitragen können, das für die Verbreitung neuer Kommunikationsdienste über 5G hinaus erforderlich ist.

WDM und optische Verstärkungstechnologie

In jüngerer Zeit ist das Interesse an Fasern mit dem gleichen 125 μm Mantel-Durchmesser wie bei Standard-Single-Mode-Fasern aufgrund ihrer Kompatibilität mit der herkömmlichen Verkabelungsinfrastruktur und Bedenken hinsichtlich der mechanischen Zuverlässigkeit größerer Fasern gestiegen. Insbesondere bei Multicore-Fasern (MCF) schränkt die Verringerung des Mantel-Durchmessers die Anzahl der räumlichen Kanäle ein, was zu einem zunehmenden Interesse an der Kombination solcher Fasern mit größeren Übertragungsbandbreiten führt, um das erwartete Wachstum der Übertragungskapazität bei SDM-Fasern zu erfüllen.

Das vom NICT entwickelte System nutzt das Wellenlängenmultiplexing (WDM) und eine Kombination aus optischer Verstärkungstechnologie, um eine Langstreckenübertragung von 552 WDM-Kanälen von 1487,8 nm bis 1608,33 nm zu ermöglichen. Mit dem System wurde der erreichbare Übertragungsdurchsatz mit jedem mit PDM-16QAM modulierten Kanal bei Entfernungen von bis zu 3001 km gemessen. Das Produkt aus Datenrate und Entfernung beträgt 957 Pbit/s·km, was mehr als 2,7-mal größer ist als frühere Demonstrationen in SDM-Fasern mit Standard-Außendurchmesser.

Die 4-Kern-MCF mit Standard-Mantel-Durchmesser ist attraktiv für den frühen Einsatz von SDM-Fasern in Hochdurchsatz-Langstreckenverbindungen, da sie mit der konventionellen Kabelinfrastruktur kompatibel ist und voraussichtlich eine mit Singlemode-Fasern vergleichbare mechanische Zuverlässigkeit aufweist. Jenseits von 5G wird ein explosionsartiger Anstieg durch neue Datendienste erwartet und es ist daher entscheidend zu zeigen, wie neue Fasern diese Nachfrage erfüllen können.

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