Fiberoptisk överföring når 400 mil med extremt lågbrusiga optiska förstärkare

​Forskare från Chalmers och Tallinns tekniska universitet har demonstrerat en 4 000 kilometer lång fiberoptisk kommunikationslänk med optiska förstärkare som har extremt lågt brus. Det är nära sex gånger längre överföringssträcka än med konventionella optiska förstärkare. Resultaten publiceras i den vetenskapliga tidskriften Nature Communications.​
Strömning av video, molnlagring och andra onlinetjänster ökar ständigt behovet av högre kapacitet för dataöverföring. För att möta efterfrågan utforskas världen över nya teknologier som kan leda till betydande förbättringar jämfört med existerande lösningar. 

Överföringssträckan och kapaciteten i dagens fiberoptiska transmissionslänkar begränsas av ansamlingen av brus från optiska förstärkare i länken, och av signaldistorsion från ickelinjära effekter i transmissionsfibern. Forskarnas banbrytande demonstration visar att deras faskänsliga förstärkare kan ge en signifikant och samtidig minskning av dessa två effekter.

– Samtidigt som det återstår flera tekniska utmaningar innan dessa resultat kan tillämpas kommersiellt så visar de på ett väldigt tydligt sätt för första gången de stora fördelarna med att använda dessa förstärkare inom optisk kommunikation, säger professor Peter Andrekson, som leder forskningen inom optisk kommunikation på Chalmers. 

Förstärkarna kan ge en mycket märkbar förbättring av transmissionssträckan jämfört med konventionella metoder och kan potentiellt sett förbättra prestandan i framtida fiberoptiska kommunikationssystem.

– De kan också finna tillämpningsområden inom kvantinformatik och angränsande fält där det är intressant att skapa och behandla kvanttillstånd, samt inom spektroskopi eller andra områden som kan dra nytta av optisk förstärkning med extremt lågt brus, säger Peter Andrekson (t.v).

Forskningen har finansierats av European Research Council (ERC), Vetenskapsrådet och Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse.

Bildtext, figuren överst: Signalkonstellationsdiagram som jämför konventionell förstärkning med faskänslig förstärkning i ett brusbegränsat exempel (-2 dBm sändeffekt) samt i ett ickelinjäritets-begränsat exempel (8 dBm sändeffekt). Illustration: Samuel Olsson

Foto på Peter Andrekson: Henrik Sandsjö
 
Läs forskningsartikeln >>>
Olsson et al., Long-haul optical transmission link using low-noise phase-sensitive amplifiers, Nature Communications 9, 2513 (2018). DOI 10.1038/s41467-018-04956-5

Publicerad: to 05 jul 2018. Ändrad: on 08 aug 2018