Pesquisadores do Instituto de Física e Tecnologia de Moscou fizeram parceria com engenheiros da Corning Inc., NÓS., e T8, Rússia, e desenvolveu um sistema para transferência de dados de alto rendimento por grandes distâncias sem a necessidade de repetição do sinal ao longo do caminho. Sistemas desse tipo podem ser usados ​​para fornecer conexão à Internet e outros serviços de comunicação em comunidades remotas. O estudo é relatado em Cartas de tecnologia fotônica IEEE .

Países com grandes áreas subpovoadas, como Rússia e Canadá, ou aqueles compostos por várias ilhas, como a Indonésia, enfrentam dificuldades na prestação de serviços de comunicação. Sem estações repetidoras elétricas intermediárias, o sinal fica atenuado e não chega ao destino. Para tornar a transmissão de dados de longa distância mais barata, engenheiros criaram sistemas de fibra óptica que amplificam o sinal ao longo do link sem a necessidade de fontes de energia elétrica. Os principais sistemas de transmissão disponíveis hoje permitem a transferência de dados a uma taxa de 100 gigabits por segundo em 500 quilômetros (311 milhas).

Os autores do artigo transmitiram com sucesso um sinal de mais de 520 km (323 mi) a 200 Gbps. Isso só tinha sido feito em laboratórios de pesquisa antes, mas esses resultados não puderam ser transportados para os aplicativos reais. Desta vez, foram usados ​​cabos comerciais desenvolvidos pela Corning, tornando a tecnologia aplicável em condições realistas. Para evitar a atenuação do sinal, foi amplificado inicialmente na transmissão e, em seguida, mais duas vezes remotamente, pelo caminho.

“Para amplificar o sinal na fibra passiva, o efeito de espalhamento Raman estimulado e amplificadores remotos com bomba óptica foram usados. O efeito de espalhamento Raman nos permitiu usar a fibra óptica passiva como meio de amplificação, aumentando consideravelmente a relação sinal-ruído na saída do link, "explicou o principal autor do estudo, Dimitriy Starykh, um Ph.D. aluno da Escola Phystech de Rádio Engenharia e Tecnologia da Computação do MIPT.

A linha de transmissão era composta por três seções, cada um consistindo de cabos de fibra ótica de dois tipos conectados em série. Amplificadores remotos de érbio com bomba óptica (ROPA) foram instalados nos pontos de junção entre as seções. ROPAs consomem bomba óptica e usam essa energia para amplificar o sinal. A equipe otimizou as posições de junção para aumentar a qualidade do sinal de saída, colocar os dois ROPAs a 122 km (76 mi) do transmissor e a 130 km (81 mi) do receptor, respectivamente.

Os pesquisadores definiram a taxa de símbolo do sinal ligeiramente abaixo de 57 bilhões de pulsos por segundo; o transmissor permitiu a transferência de cinco bits por símbolo, permitindo uma taxa de bits total de 284 Gbps. Embora o sistema potencialmente suportasse transferência de dados de até 400 Gbps, os engenheiros o rodaram em velocidade reduzida para aumentar a distância da transmissão.

“Já estamos trabalhando em um sistema de fibra óptica que alcançaria taxas de transferência mais altas. Embora a velocidade atual chegue a cerca de 400 Gbps, pretendemos chegar a 600 Gbps por canal com o novo sistema, "O CEO da T8, Vladimir Treshchikov, comentou." Alcançamos uma melhoria de sinal para taxas de 200 Gbps e até 400 Gbps por canal. Acho que no próximo ano poderíamos estabelecer mais um recorde de distância de transmissão. "

Os resultados alcançados pelos pesquisadores já podem ser empregados na prestação de serviços de comunicação em áreas pouco povoadas, como a ilha russa Sakhalin.