Avec 319 Tb/s, le Japon bat le record du monde de vitesse de transmission de données

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| Getty Images

Moins d’un an après le précédent record de transmission de données, des chercheurs d’un institut technologique japonais — incluant en partie la même équipe — ont accompli ce qui semblait impossible en si peu de temps : à l’aide d’un système innovant utilisant de la fibre optique multicoeur, ils ont atteint une vitesse presque deux fois supérieure à celle du précédent record : 319 Tb/s !

Avec sa nouvelle technologie de transmission, l’équipe de scientifiques et d’ingénieurs dirigée par le physicien Benjamin Puttnam, de l’Institut national japonais des technologies de l’information et des communications (NICT), a pu transmettre des données à l’incroyable vitesse record de 319 térabits le long d’un câble optique de plus de 3000 kilomètres.

Ce résultat ne pulvérise pas seulement le précédent record de 178 Tb/s, mais la technologie est ici compatible avec les infrastructures existantes. Elle pourrait donc être mise à niveau relativement facilement. Le système mis au point s’appuie sur des travaux antérieurs auxquels le NICT a participé, qui ont permis d’atteindre des vitesses de 172 Tb/s, annoncées l’année dernière. Pour vous donner une idée de ce à quoi correspond cette nouvelle vitesse : c’est comme transmettre 80 000 films HD en une seconde !

Fibre optique multicoeurs : une réduction de la distorsion du signal sur de longues distances

Pour parvenir à ce résultat, les chercheurs ont utilisé une fibre optique multicoeur (MF) à 4 coeurs, une technologie qui canalise les données le long de quatre tubes de fibre optique plutôt qu’un seul, comme c’est le cas pour la fibre standard, afin de réduire la distorsion du signal sur de longues distances. Les détails du système ont été présentés en juin 2021 lors de l’International Conference on Optical Fiber Communications.

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Schéma simplifié présentant le système de transmission. © NICT

Les données sont transmises à l’aide d’une technologie appelée multiplexage en longueur d’onde (WDM). Elles sont envoyées par un laser qui divise les signaux en 552 canaux et les envoie dans les quatre fibres optiques.

Une progression nécessaire pour aller « au-delà de la 5G »

À intervalles de 70 kilomètres le long de la fibre, des amplificateurs renforcent la puissance du signal afin de limiter les pertes de transmission sur de longues distances. Ces amplificateurs sont eux aussi innovants, dopés aux thulium et à l’erbium.

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Globalement, le débit moyen par canal était d’environ 145 gigabits par seconde pour chaque cœur, et d’environ 580 gigabits par seconde pour les quatre cœurs combinés, ce qui est déjà incroyablement rapide. Le débit record de 319 térabits a donc été atteint sur les 552 canaux, aux longueurs d’onde maximales.

La gaine des quatre cœurs de fibre optique a le même diamètre qu’une fibre optique standard à un seul cœur, ce qui « est intéressant pour l’adoption rapide des fibres SDM (Multiplexage spatial) dans les liaisons à haut débit et à longue distance, car elles sont compatibles avec l’infrastructure conventionnelle et devraient avoir une fiabilité mécanique comparable à celle des fibres monomodes », déclarent les chercheurs.

L’équipe prévoit de continuer à travailler sur son système de transmission de données à longue distance, afin d’essayer d’augmenter la capacité de transmission et d’étendre la portée, notamment pour couvrir des distances transocéaniques. « La fibre optique à 4 coeurs peut être câblée avec les équipements existants, et on espère que ces fibres pourront permettre une transmission pratique à haut débit de données à court terme, contribuant à la réalisation du système de communication réseau, nécessaire à la diffusion de nouveaux services de communication au-delà de la 5G », écrivent les chercheurs.

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