A Fujitsu Laboratories Ltd. desenvolveu um sistema de multiplexação por divisão de comprimento de onda de ultra-alta capacidade que expande consideravelmente a capacidade de transmissão de fibras ópticas em redes ópticas conectando datacenters. A nova tecnologia consegue isso sem a implantação de novos transceptores dedicados a novos comprimentos de onda. Anteriormente, a fim de expandir a capacidade de transmissão entre datacenters, os operadores tiveram que aumentar o número de fibras ópticas sendo usadas, ou eles precisavam de receptores que suportassem cada banda de comprimentos de onda. Agora, A Fujitsu Laboratories desenvolveu a primeira tecnologia de conversão de comprimento de onda de banda larga do mundo que pode converter em lote sinais ópticos de banda C em novas bandas de comprimento de onda, incluindo banda L e banda S, reconvertendo-os de volta para a banda C original quando recebido. Após o desenvolvimento de um sistema que converte sinais ópticos em banda C em bandas L e S antes de multiplexar e transmiti-los utilizando esta tecnologia inovadora, A Fujitsu Laboratories demonstrou com sucesso em princípio que a capacidade de transmissão poderia ser triplicada. Isso permite que os operadores de data center usem o equipamento existente como está para aumentar a eficiência da utilização da fibra óptica e, assim, expandir a capacidade de transmissão. Isso promete eliminar os tipos de gargalos de rede que podem representar desafios para usuários de alto volume que precisam armazenar, cópia de segurança, ou execute análises paralelas em grandes volumes de dados distribuídos entre vários datacenters. Isso inclui casos que muitos esperam aumentar drasticamente em um futuro próximo, como transferências de dados não estruturados, incluindo material de vídeo 8K e informações de registro de dispositivos conectados por meio de redes 5G.

Nos últimos anos, o uso de redes sociais e streaming de vídeo tem contribuído para aumentos exponenciais nos volumes de dados tratados pelos datacenters. Além disso, muitos prevêem que a circulação de dados crescerá dramaticamente no futuro com a disseminação das comunicações 5G e das tecnologias de vídeo 8K. Embora os operadores de datacenter já tenham conectado vários datacenters com redes ópticas e usem armazenamento distribuído para recuperação de desastres e processamento distribuído para processamento de alta velocidade, eles precisam expandir a capacidade de transmissão ainda mais para se preparar com eficácia para os aumentos no volume de dados previstos no futuro imediato.

A expansão das capacidades de transmissão entre os datacenters pode ser realizada aumentando o número de fibras ópticas, Contudo, taxas adicionais seriam avaliadas com base no número de fibras ópticas utilizadas, apresentando uma carga de custo significativa para as operadoras. Por outro lado, o que também pode ser considerado é o uso simultâneo de novas bandas de comprimento de onda fora da banda C. As redes ópticas geralmente usam a banda C para seu bom desempenho de transmissão, mas para transmissões de média distância de várias dezenas de quilômetros entre datacenters, o impacto da perda de transmissão com o uso de outras bandas de comprimento de onda, como a banda L ou a banda S, é visto como muito pequeno, e também pode ser considerada a utilização dessas bandas de comprimento de onda. Contudo, este método necessitaria do desenvolvimento separado de transceptores que pudessem suportar cada banda.

Para enfrentar esses desafios, A Fujitsu Laboratories desenvolveu um sistema de multiplexação óptica por divisão de comprimento de onda com capacidade de transmissão ultra-grande (um pedido de patente foi registrado) que converte em lote os sinais ópticos da banda C emitidos por um transmissor em novos comprimentos de onda para transmissão, e então os converte de volta para a banda de comprimento de onda original antes de enviá-los ao receptor. Primeiro, o sinal óptico da banda C é combinado com duas luzes de bomba, gerar um sinal com comprimento de onda misto. As luzes da bomba mudam o índice de refração do sinal de um meio óptico não linear pelo qual o sinal passa e emite sinais convertidos em um comprimento de onda diferente. Um princípio semelhante é usado no lado do receptor para retornar o sinal óptico transmitido para a banda C.

Com esta tecnologia desenvolvida recentemente, torna-se possível converter um sinal óptico em uma banda de comprimento de onda arbitrário de forma eficiente, escolhendo os comprimentos de onda de duas luzes de bomba, com base nas características de dispersão cromática de vários meios ópticos não lineares. Adicionalmente, esta tecnologia pode reduzir o ruído sobreposto ao sinal após a conversão do comprimento de onda, controlando de forma síncrona as luzes da bomba. Isso significa que ele pode converter simultaneamente o comprimento de onda do sinal de forma eficiente e, ao mesmo tempo, maximizar a qualidade do sinal óptico.

Usando esta tecnologia, Fujitsu Laboratories criou um sistema de protótipo para converter um sinal óptico em banda C para bandas L e S, e então multiplexado para transmissão, confirmando com sucesso, em princípio, que esta tecnologia poderia triplicar o comprimento de onda disponível sem o uso de transceptores para cada nova banda de comprimento de onda. Usando esta tecnologia, transmissões usando uma variedade ainda maior de bandas diferentes tornam-se possíveis, permitindo a expansão da capacidade de transmissão de duas para 10 vezes, como necessário. Além dessa tecnologia, os operadores de data center podem usar imediatamente os novos transceptores de banda C que serão desenvolvidos em bandas de comprimento de onda fora da banda C.