Fibra ottica a 400 Gbps grazie ad una coppia di onde

Quattrocento volte più veloce rispetto alla super-fibra ottica di Google che il colosso di Mountain View ha iniziato da qualche tempo a proporre in alcune località degli Stati Uniti ad imprese e cittadini. La velocità di trasferimento dati sulle reti in fibra ottica potrebbe spingersi almeno fino a 400 Gbps utilizzando un approccio certamente innovativo nel settore delle telecomunicazioni ma ampiamente ispirato alla tecnica adottata dai produttori di cuffie audio per l’eliminazione del rumore di fondo.

La scoperta arriva dal team di ricercatori guidato da Xiang Liu: grazie alla nuova soluzione approntata negli scorsi mesi si è potuto inviare informazioni, in modo assolutamente affidabile, attraverso un collegamento in fibra ottica lungo 12.800 chilometri, trasferendo i dati all’incredibile velocità di 400 Gbps.

Gli studi dei ricercatori si sono concentrati sul livello più basso della pila ISO/OSI: i collegamenti in fibra ottica, come noto, utilizzano onde luminose per veicolare i dati. L’invio delle informazioni su lunghe distanze richiede potenze trasmissive piuttosto elevate che introducono inevitabilmente dei disturbi (rumore). Il rumore, a sua volta, è il primo responsabile della riduzione delle performance in fase di trasferimento dei dati.

Nelle cuffie audio, il rumore di fondo – una volta acquisito dal microfono integrato – viene rimosso generando un segnale che è l’inverso di quello in ingresso: una simile procedura consente di fare in modo che il rumore diventi non più udibile.
Nel caso dei collegamenti in fibra ottica, il gruppo guidato da Xiang Liu ha presentato una soluzione che sfrutta onde di luce “gemelle”: il segnale che trasporta l’informazione, infatti, non viene più inviato sotto forma di un unico fascio luminoso ma viene aggiunta un’onda luminosa accessoria capace, di fatto, di annullare il rumore. Il meccanismo è sempre quello della “coniugazione di fase” (come nelle cuffie) ove il rumore viene eliso grazie alla presenza della seconda onda (il segnale “specchiato” – vedere quest’immagine – consente di annullare gli effetti del disturbo).

Il meccanismo presentato da Xiang Liu e dai suoi collaboratori ha così permesso di “stracciare” anche la già velocissima connessione in fibra da 1 Gbps targata Google (vedere questa pagina per rendersi conto di ciò che la società di Mountain View sta facendo negli States) riducendo drasticamente anche il numero di errori trasmissivi. Un aspetto, questo, che permette di liberare banda e ridurre la necessità di reinviare i dati.