Professor Toshio Morioka fra DTU Fotonik har på en konference i Amsterdam i sidste uge vist, at det er muligt at sende mere end en petabit pr. sekund gennem en 50 kilometer lang optisk fiber. Det er ny verdensrekord.

1 Pbit/s svarer til at kunne overføre 5.000 to timer HD videoer på et enkelt sekund.

Rekorden er udført i et samarbejde med Toshio Moriokas tidligere kollegaer fra NTT i Japan og er en forbedring af den hidtidige rekord på 102,3 terabit/s, som NTT også havde, og som blev rapporteret på en konference i USA først på året.

»Det var uden tvivl konferences mest hotte indlæg. Det er en historisk milepæl,« siger professor Palle Jeppesen fra DTU Fotonik, som er den person, der i midten af 1970'erne tog optisk kommunikation op som et forskningsområde i Danmark.

Sådan presser man kapaciteten i vejret

Det er en tretrinsproces, der gør det muligt at opnå den høje transmissionskapacitet.

Udgangspunktet er et signal på 380 gigabit/s. Denne hastighed er væsentligt over, hvad der anvendes i kommercielle systemer i dag, men ikke ualmindelig i forskningslaboratorier, der arbejder med højhastighedskommunikation - og hvor DTU Fotonik hører til blandt verdenseliten.

Dernæst sendes lasersignaler ved 222 forskellige bølgelængder gennem fiberen. Så er kapaciteten øget til 84,36 terabit/s.

Endelig benytter Morioka en optisk fiber, der har 12 kerner - i modsætning til alle kommercielle systemer, der baseret på fibre med udelukkende en kerne. Hver kerne overfører 84,36 terabit/s. Herved opnås transmissionsrekorden på 1,01 petabit/s per fiber.

Ny placering af flere kerner i samme fiber

Helt så enkelt, som det lyder, er det naturligvis ikke.

For det første skal en optisk fiber med 12 kerner designes, så lasersignalerne i en enkelt kerne ikke kan forstyrre signalerne i nabokernerne.

Det har man løst ved at placere de 12 kerner tilnærmet i en koncentrisk cirkel omkring fiberens centrum.

I andre forsøg med flerkerne-fibre har man placeret kernerne i en hexagonal struktur, men har vist sig ikke at være optimalt.

Dernæst er anvendt et avanceret modulationsformat, der både udnytter polarisationen og faseegenskaberne af lasersignalerne. Det er heller ikke noget, som i dag anvendes i kommercielle systemer.

Forskerne på DTU Fotonik har dog gennem flere år anvendt mere komplicerede og effektive modulationsformater i forhold til det helt simple on/off-format, hvor modtageren udelukkende detekterer, om der er lys eller ikke lys.

Toshio Morioka er for tiden gæsteprofessor ved DTU Fotonik. Direktør Lars-Urik Aaen Andersen fra DTU Fotonik oplyser til Ingeniøren, at det er planen, at han senere fortsætter i normalt professorat.