Bilim insanları, fiber optik veri aktarımında devrim niteliğinde bir atılım gerçekleştirerek yeni bir aktarım hızı rekoru kırdı. Araştırmacılar, daha önce kullanılmayan veri bant genişliğinden yararlanarak ortalama geniş bant hattından 1,2 milyon kat daha hızlı veri aktarım hızlarına ulaştı.
Deneyde saniyede 301 terabit hıza ulaşıldı; bu, bir saniyede 1.800 4K filmin iletilmesine eşdeğerdir. Speed Test’e göre bu, ABD’deki saniyede 242,38 megabit olan ortalama sabit geniş bant hızından birkaç kat daha hızlı.
Bu kadar yüksek hızlara ulaşmanın ana yolu, fiber optik geniş bant özelliği olan boru şeklindeki cam şeritler aracılığıyla iletilen kızılötesi ışığın kullanılmasıydı. Buna ek olarak mühendisler, daha önce ticari sistemlerde kullanılmamış olan ve “E-bandı” olarak bilinen bir spektral aralıktan faydalandılar. Bunun için özel cihazlar geliştirdiler.
Yere döşenen fiber optik kablolar kullanılarak gerçekleştirilen çalışmanın sonuçları Mühendislik ve Teknoloji Enstitüsü (IET) tarafından yayımlandı. Ekip ayrıca araştırmalarını Ekim 2023’te Glasgow’daki Avrupa Optik İletişim Konferansı’nda (ECOC) sundu, ancak kamuya açıklanmadı.
Tipik olarak ticari fiber optik bağlantılar, verileri C bandı ve L bandı kızılötesi bantlarındaki kablolar aracılığıyla iletir. İnternet bağlantıları için kullanılan bölge 1260 ila 1675 nanometre aralığını kaplar (görünür ışık, spektrumda yaklaşık 400 ila 700 nanometrelik dalga boylarını kaplar).
Ancak trafik hacmi arttıkça bu bantların aşırı yüklenme riski vardır ve bu durum ek iletim bantlarının kullanılmasını gerektirir. C bandına komşu olan E bandı önemli bir kaynak olarak karşımıza çıkıyor. Bu bölgedeki veri kaybının C-bant ve L-bantın veri kaybı oranının yaklaşık beş katı olması nedeniyle E-bant genel olarak kullanılmıyordu. 1530 ila 1625 nanometre arasında olan C-bandı ve L-bandı en kararlı oldukları için ticari bileşiklerde yaygın olarak kullanılır.
C bandına bitişik olan ve 1460 ila 1530 nanometre aralığını kaplayan S bandı, ticari olarak diğer iki bantla birlikte, üç bandın hepsinin bir arada olduğu bir “dalga boyu bölmeli çoğullama” (WDM) sisteminde kullanılmıştır. çok daha yüksek hızlara ulaşmak için kullanılır.
Ancak E bandındaki bağlantıların simüle edilmesi daha önce mümkün olmamıştı çünkü bu bölgedeki veri kaybı son derece yüksek seviyelere ulaşıyor; C bandı ve L bandı bölgelerindeki iletim kaybı oranının yaklaşık beş katı. Özellikle fiber optik kablolar, üretim süreci sırasında veya çevredeki doğal olarak tüplere nüfuz edebilen ve bağlantıları bozabilen hidroksil moleküllerine karşı hassastır. E-bandına “su zirvesi” bandı adı verilir çünkü son derece yüksek iletim kaybı, bu bölgedeki kızılötesi ışık tarafından hidroksil moleküllerinin emilmesinden kaynaklanır.
Yeni araştırma, istikrarlı E-bant iletimini mümkün kılan bir sistem yarattı. Yüksek hızlarda başarılı ve istikrarlı veri iletimi, hem E bandı hem de bitişik S bandı kullanılarak gösterilmiştir.
Bu alanda istikrarlı iletişimi sürdürmek için araştırmacılar iki cihaz oluşturdular: “optik amplifikatör” ve “optik ekolayzır”. Birincisi, sinyalin belli bir mesafeden yükseltilmesine yardımcı olurken, ikincisi her kanalı izler ve gerekirse genliği ayarlar. Araştırmacılar bunları fiber optik kablolara yerleştirdiler.
301 Tbps veri hızı etkileyici olsa da, diğer araştırmacılar da son yıllarda fiber optik bağlantıları kullanarak yüksek hızlar ortaya koydular. Örneğin, Kasım 2023’te Ulusal Bilgi ve İletişim Teknolojileri Enstitüsü’nden (NICT) bir ekip, veri aktarım hızlarında saniyede 22,9 petabit’e ulaşan bir dünya rekoru kırdı. Bu, ekibin bu çalışmada ulaştığı hızdan yaklaşık 75 kat daha hızlı. Deneylerinde WDM (dalga boyu bölmeli çoğullama) teknolojisini kullandılar ancak E-bant dalga boylarının kullanımına erişimleri yoktu. Yüksek hızlı bağlantı 13 kilometrelik bir mesafede gösterildi.
Bu ilerlemeler, fiber optik bağlantıdaki ilerlemeleri vurguluyor ve veri iletişimi için yeni olanaklar açmaya devam ediyor. Gelecekteki araştırmalar, daha yüksek veri hızlarına ulaşmak ve fiber optik ağların kararlılığını ve verimliliğini artırmak için teknik ve teknolojiler geliştirmeye odaklanacak.
