Объем всех данных, передаваемых через оптоволоконные коммуникационные каналы, продолжает неуклонно увеличиваться. В некоторых случаях это приводит к тому, что пропускной способности существующих каналов в какой-то момент попросту перестает хватать, что становится причиной больших задержек в получении информации и нестабильной работы сети в целом. Многие группы ученых бьются над решением вышеописанной проблемы и одной из таких групп, группе из Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL) удалось найти способ увеличения пропускной способности оптического волокна минимум в десять раз. Поскольку разработанный учеными способ основан на изменениях формы импульсов света, что позволяет сократить до минимума промежуток между передаваемыми битами информации, внедрение этого метода не потребует изменения существующей инфраструктуры оптических коммуникационных каналов.



"С 1970-х годов, когда началось широкое использование оптического волокна в коммуникационных системах, пропускная способность оптических каналов увеличивалась в два раза каждые четыре года за счет внедрения все более новых технологий" - рассказывает Камиль Брэ (Camille Bres), ученая из Лаборатории фотонных систем EPFL (Photonics Systems Laboratory, PHOSL), - "Но буквально в последние несколько лет мы достигли своего рода потолка пропускной способности, пределов, определяемых физическими законами и ограничениями. И многие группы ученых во всем мире пытаются сейчас найти метод, с помощью которого станет возможным прыгнуть выше этого потолка".

В то время, как другие ученые пытаются решить проблему ограничений, изменяя свойства оптоволокна и изобретая новые оптические материалы, Камиль Брэ, в паре с Люком Тевеном (Luc Thevenaz), также ученым из лаборатории PHOSL, сосредоточили свои исследования в направлении поиска новых форм импульсов света, которые передаются через оптическое волокно. Данные передаются через оптическое волокно в виде последовательности импульсов света, имеющих определенную форму. Одним из факторов, ограничивающих скорость передачи данных, является то, что импульсы света должны быть разделены некоторыми промежутками, гарантирующими то, что последовательные импульсы не будут оказывать влияния друг на друга и смогут быть правильно декодированы приемным устройством.



Экспериментируя с различной формой импульсов, которыми кодируются значения логической единицы и нуля, Брэ и Тевену удалось подобрать такую форму, при которой не требуется использование разделяющего их промежутка. "Эти импульсы, имеющие достаточно сложную форму, позволяют передавать данные практически непрерывным потоком. Складываясь, как части одной мозаики, эти импульсы не требуют наличия разделительных промежутков" - рассказывает Камиль Брэ, - "Конечно, есть области, где они влияют друг на друга, но место, где происходит момент считывания информации, совершенно свободно от взаимного влияния импульсов".

Исследователи смогли создать оборудование, способное производить и детектировать импульсы света новой формы. При этом на долю стандартных узлов, лазеров, модуляторов и демодуляторов, используемых в коммуникационной аппаратуре, пришлось 99 процентов от общего количества узлов новой установки. А в дальнейшем подобную технологию формирования импульсов света новой формы можно достаточно просто реализовать в виде отдельного оптоэлектронного чипа. Более того, тот факт, что для применения новой технологии формирования импульсов свет не требуется существенная модернизация существующих оптоволоконных сетей, может сделать эту технологию основой коммуникационного оборудования нового поколения.