Fibra ottica, 400 Gbps con le onde di luce gemelle

La trasmissione delle informazioni in una fibra ottica avviene attraverso la propagazione della luce all’interno del materiale vetroso o polimerico. Per raggiungere distanze elevate è necessario incrementare la potenza di trasmissione, ma ciò provoca la nascita di effetti non lineari, come rumore o interferenze, che riducono la velocità massima raggiungibile. Alcuni ricercatori hanno scoperto un modo per eliminare questi disturbi, utilizzando una tecnica simile a quella adottata nelle cuffie con cancellazione del rumore.

Invece di un singolo raggio luminoso, nella fibra ottica viene inviata una seconda onda di luce che sopprime gli effetti non lineari, tra cui l’effetto Kerr, consentendo un incremento della velocità di trasmissione e il collegamento di due punti distanti migliaia di chilometri, senza richiedere un aumento della potenza del segnale. Le onde gemelle vengono trasmesse insieme, sfruttando la coniugazione di fase, ovvero la trasformazione fisica del campo d’onda in cui il campo risultante ha una direzione di propagazione inversa, ma conserva ampiezza e fase. In pratica, i picchi (massimi) del segnale diventano depressioni (minimi) e viceversa. La stessa tecnica è utilizzata per le cuffie: il microfono rileva il rumore e genera un segnale “specchiato”.

Nonostante si tratti di un concetto molto semplice, finora non ha trovato applicazione nel campo del networking in quanto l’approccio attuale prevede l’inserimento di particolari dispositivi lungo la fibra ottica, una soluzione costosa e impraticabile (come effettuare l’installazione in mezzo all’oceano?), considerato anche l’enorme numero dei possibili percorsi per i dati. Con le due onde gemelle, invece, le interferenze dell’una cancellano le interferenze dell’altra.

I ricercatori hanno dimostrato che l’informazione può essere trasmessa in modo affidabile ad una distanza di 12.800 Km con una velocità di 400 Gbps. Incrementando la potenza si possono raggiungere distanze maggiori. Inoltre, meno rumore significa anche meno spreco di banda, in quanto non è necessario inviare nuovamente i dati in caso di errori di trasmissione.