DTU slår verdensrekord for datatransmission

Ved at udnytte alle kendte tricks er 43 terabit pr. sekund transmitteret over en enkelt fiber.

Højhastighedskommunikation er en dansk specialitet, hvor forskerne på DTU Fotonik gang på gang har sat nye rekorder.

Læs også: DTU-professor slår rekord: Sender en petabit i sekundet gennem en optisk fiber

Læs også: DTU-forskere: Vi har lavet verdens hurtigste chip

Nu har de på konferencen CLEO 2014 i USA vist, at det er muligt at transmittere 43 terabit/s over en 67 kilometer lang fiber vel at mærke udelukkende med brug en enkelt laser som sender.

»Det har ingen andre tidligere præsteret,« fortæller professor Leif Oxenløwe fra DTU Fotonik, som har stået i spidsen for forskningsprojektetet, som er gennemført i samarbejde med det japanske teleselskab NTT.

Den hidtidige rekord havde Karlsruher Institut für Technologie i Tyskland. Den lød på 32 Tbit/s.

Resultatet er fremlagt som et såkaldt post deadline paper, hvor der er meget store krav til forskningsresultatet i sammenligning med de almindelige artikler, der antages til præsentation.

»Vi har brugt alle de kendte, smarte tricks, der findes nu om stunder til at lave data i fem dimensioner: tid, frekvens, polarisation, kvadratur og rum,« forklarer Leif Oxenløwe.

Udgangspunktet er en erbium glass oscillating mode-locked laser, der producerer 10 GHz pulser.

Sådan bliver et lasersignal på 10 Gbit/s til et signal på 43 Tbit/s ved at udnytte bølgelængdemultiplexing, QPSK-modulation, tidsmultiplexing, polarisationsmultiplexing og transmission i en fiber med flere kerner.

Dette signal blev sendt gennem en ikke-lineær fiber, hvorefter der kan udtrækkes signaler ved seks forskellige bølgelængder mellem 1549 nm og 1563 nm. Det var første skridt på vejen fra 10 Gbit/s til 43 Tbit/s.

Dernæst generede forskerne et signal på 320 Gbit/s ved at flette 32 tidsforskudte versioner sammen i et pulstog for hver af de seks bølgelængder.

Dette signal blev dernæst polarisationsmultiplekset, så hastigheden blev fordoblet. Her udnytter man, at en optisk fiber kan overføre signaler i to forskellige polarisationsretninger uafhængigt af hinanden.

Ydermere udnyttede forskerne et avanceret modulationsformat kaldet differential quaternary phase shift keying (DQPSK), hvor den optiske fase kan antage fire værdier. Det fordoblede yderligere hastigheden.

Datahastigheden for hver af de seks forskellige bølgelængder var nu oppe på 1,28 Tbit/s eller 1,2 Tbit/s efter, der var fratrukket 7 pct., der gik til fejlkorrektion.

Endelig blev signalerne overført gennem seks forskellige kerner i en mulikernefiber med syv kerner, hvor den syvende kerne blev brugt til at overføre et signal til at synkronisere modtagerne. Det bragte datahastigheden op på 43 Tbit/s.

Tabet i fiberen var 0,2 dB/km - det satte grænsen for hvor langt disse signaler kunne transmitteres uden forstærkning.

I modtageren blev brugt en optisk tidslinse til at adskille signalerne, så de oprindelige 10 Gbit/s signaler fra laseren kunne identificeres.

Da fejraten var under 0,0038 konkluderer forskerne, at datatransmissionen var en succes, idet fejlkorrektion renser de sidste fejl væk, så et helt fejlfrit signal modtages.

Kommentarer (3)

Shakespeares samlede værker fylder ca. 42 MB. Det må betyde, at DTU-genierne kan transmittere hele forfatterskabet på ca. 1 mikrosekund!
Nu må det da virkelig være muligt at transmittere videofilm on demand hjem til folks pc i løbet af 'nul komma fem'. Så kan man få film hjem efter en spontan indskydelse en sen aften efter alle kiosker er lukkede og uden i øvrigt at sku røre sig fra sofaen!

  • 1
  • 1

Overstående er ved brug af flere core fiber, som jeg går udfra er en af mange forskellige grunde til den lave transmissionslængde - Men hvad er rekorden, hvis der ikke må benyttes en multicore fiber?
Bare det at der skal reserveres en hel core for tidssynkronisere de andre gennemløb, får mig næsten til at tænke på 7 adskilte fibre...
Så, hvad er rekorden ved brug af henholdsvis single og multimode singlecore finere - og hvad er deres opnåelige længde - med hvor stort et effektforbrug?

  • 0
  • 0