Nouveau record de transmission par fibre optique annoncé à l'OFC2018

Le NICT (Network System Research Institute) et Fujikura Ltd. (Fujikura, Président : Masahiko Ito) ont développé une fibre optique à 3 modes, capable de transmission par multiplexage de longueur d'onde à large bande avec un diamètre extérieur standard (0,125 mm) qui peut être câblée avec l'équipement existant.

 

Les chercheurs ont démontré avec succès une expérience de transmission sur plus de 1 000 km avec un débit de 159 Tbit/s. Les fibres multimodes présentent des délais de propagation différents entre les signaux optiques de différents modes, ce qui rend difficile la prise en charge simultanée de débits élevés et de transmissions longue distance. Cette réalisation démontre que ces limitations peuvent être surmontées.

 

La conversion des résultats en produit du débit et de la distance, indicateur général de la capacité de transmission, donne 166 Pb/s×km. Il s'agit du record mondial pour une fibre optique multimode de diamètre extérieur standard et du débit de données le plus élevé sur 1 000 km pour une fibre de diamètre extérieur standard. Pour atteindre une capacité de transmission de 159 Tb/s, le multiplexage modal est utilisé en combinaison avec la modulation d'amplitude en quadrature (16-QAM), une modulation optique multiniveau haute densité pratique pour les 348 longueurs d'onde. La technologie MIMO (entrées et sorties multiples) permet de décrypter les signaux modaux mixtes, même après une transmission sur plus de 1 000 km. Cela démontre que les fibres multimodes de diamètre extérieur standard peuvent être utilisées pour la communication des systèmes de transmission optiques de grande capacité.

 

Les résultats de cette démonstration ont été sélectionnés pour être présentés sous forme d'article post-date limite lors de la 41e Conférence et exposition sur la communication par fibre optique (OFC2018).

 

Afin de faire face à l'augmentation constante du trafic de communication, des recherches sont menées activement dans le monde entier sur la transmission optique à grande échelle, utilisant de nouveaux types de fibres optiques dépassant les limites de la fibre optique conventionnelle, et sur leurs applications. Les principaux nouveaux types de fibres optiques étudiés sont les fibres multicœurs, composées de plusieurs passages (cœurs), et les fibres multimodes supportant plusieurs modes de propagation dans un même cœur, avec un diamètre de cœur plus important. Jusqu'à présent, des expériences de transmission réussies à grande capacité et longue distance ont été rapportées pour la fibre multicœur, mais il a été jugé difficile de réaliser simultanément une transmission à grande capacité et longue distance avec la fibre multimode.

 

Dans ce travail, le NICT a construit un système de transmission utilisant une fibre optique développée par Fujikura et a transmis avec succès sur 1 045 km avec un débit de 159 Tbit/s (Fig. 1). En convertissant les résultats au produit du débit de transmission par la distance, qui est un indicateur général de la capacité de transmission, on obtient 166 Pb/s×km. C'est environ le double du record mondial établi à ce jour pour les fibres à modes multiples.

 

Le système de transmission est composé des éléments technologiques suivants.

 

Fibre optique 3 modes avec diamètre extérieur standard de 0,125 mm

 

Source lumineuse à peigne optique de longueur d'onde 348

Technologie de modulation multi-niveaux 16-QAM équivalente à 4 bits / symbole de polarisation unique

Technologie de séparation de signaux optiques multimodes avec différentes vitesses de propagation dans la fibre (traitement MIMO)

Les chercheurs ont réussi à transmettre sur 1 045 km en utilisant une fibre optique trimode standard. La pose de fibres optiques de diamètre extérieur standard permettra d'utiliser les équipements existants, et leur mise en œuvre pratique est prometteuse dès les premiers stades. De plus, la transmission à haut débit sera possible à l'avenir grâce à la technologie multicœur, développée par le NICT en collaboration avec l'industrie, les universités et le gouvernement japonais.

 

Les chercheurs continueront de rechercher et de développer de futures technologies d’infrastructure de communication optique qui pourront s’adapter en douceur au trafic tel que le Big Data et les services de réseau 5G.