Et hold forskere fra den schweiziske École Polytechnique Fédérale de Lausanne har påvist en ny metode til at øge kapaciteten af fiberkabler, skriver ScienceDaily på baggrund af forskernes videnskabelige artikel i Nature Communications.
De har nemlig set en mulighed for at tidoble hastigheden i fiberen ved at pakke pulserne bedre – en opgave, som forskere over hele verden har arbejdet på i årevis med mere eller mindre held.
I kommunikationssystemer må pulserne af lys ikke ligge for tæt, da de derved kan forstyrre hinanden og ikke kan aflæses korrekt efter transmission gennem et kabel. Derfor er der i dag et stort tomrum i kablerne, som forskerne gerne vil udnytte.
At pakke pulserne rigtigt har været noget af en udfordring, men de schweiziske forskere ser ud til at have haft succes med at frembringe en slags puslespilsløsning, hvor spidse pulser kan sendes af sted hurtigere efter hinanden end normalt, uden at der opstår mærkbar interferens.
Faktisk mener de at kunne udnytte fiberen fuldstændigt, så der ikke er spildplads i kablet – og har de ret i det, vil det som nævnt kunne medføre en mulig tifoldig dataoverførselshastighed.
En af de involverede forskere, Camille Brès, fortæller, at siden dataoverførsel via fiber kom frem i 1970’erne, er datahastigheden i snit blevet tidoblet hvert fjerde år.
»Men gennem de seneste år har vi nået en flaskehals, som forskere over hele verden forsøger at komme igennem,« siger hun.
Gennembruddet er baseret på pulser, der er beskrevet ved en sinc funktion (sinc(x)=sin(x)/x). Denne puls er et specialtilfælde for mere generelle Nyquist-pulser, der er opkaldt efter svenskeren Harry Nyquist, som sammen med Claude Shannon spillede en stor rolle i udviklingen af digital kommunikation i 1930'ern og 1940'erne.
Det betyder, at pulserne har en spidsere form end normalt, så de kan passes sammen som puslespilsbrikker. Det medfører stadig en smule interferens, men ifølge forskerne er det ikke så meget, at det får nævneværdig betydning på modtagersiden.
Teorien er velkendt, men det skulle være første gang, det er lykkedes i praksis at få et så fornuftigt resultat ud af ændringen af pulserne.
Et af de helt afgørende resultater er, at forskerholdet anviser en simpel metode til at generere de eftertragtede sinc-pulser med en laser og en modulator, så de bliver 99 pct. perfekte.
Når sinc-pulserne er eftertragtede at bruge, skyldes det, at de er karakteriseret ved at have et firkantet frekvensspektrum.
Fordelen ved denne metode i forhold til andre metoder til at øge kapaciteten i optiske fiberkabler er endvidere, at teknikere ikke behøver at pille ved de eksisterende fibre – det kræver blot en ny type sender at få pulserne rigtigt af sted.
