Олег Кузбит, управляющий редактор отдела веб-информации

Новосибирские ученые раздвигают границы возможного в передаче данных на большие расстояния по оптоволокну. В лаборатории Института автоматики и электрометрии СО РАН разрабатывается новая система такой передачи на основе прорывной технологии сверхдлинного распределенного лазера. Это одно из последних изобретений сибиряков, которое, как ожидается, значительно снизит стоимость передачи данных, предотвратит утрату информации и затухание сигнала и втрое-вчетверо увеличит протяженность устойчивой связи безо всяких дополнительных усилителей. Инновация, в основе которой международное сотрудничество, способна произвести переворот в целом спектре телекоммуникационных технологий – от телефонии до телевидения и Интернета.

Институт автоматики и электрометрии (ИАЭ) ведет работу по заказу национальной телекоммуникационной компании «Ростелеком». Денег у заказчика немало, рынок связи растет, у «Ростелекома» порядка ста миллионов клиентов по стране.

Впрочем, стоимость контракта пока не разглашается. Со слов замдиректора ИАЭ Сергея Бабина известно только, что испытания новой системы на реальных линиях связи могут начаться уже этим летом.

Исследовательская команда института убеждена, что способность передавать неискаженную и полностью сохраненную информацию на 300 и более километров вместо нынешних семидесяти – ста без дополнительных усилителей в разы снизит компаниям расходы на строительство и содержание линий связи и в конечном итоге создаст на отечественном телекоммуникационном рынке весьма выгодную для потребителей конъюнктуру.

В поисках пределов лазерных возможностей

Институт автоматики и электрометрии – филиал Сибирского отделения Российской академии наук, располагается в знаменитом новосибирском Академгородке.

В конце прошлого года в институте успешно завершена серия лабораторных испытаний сверхдлинного лазера с использованием катушек оптоволокна длиной 300 км. Это существенный шаг вперед, ставший возможным благодаря начавшемуся годом ранее российско-британскому сотрудничеству в исследовании возможных пределов длины волоконного лазера.

Как стало известно, тогда ИАЭ объединил усилия с профессором Сергеем Турицыным из университета Aston в Бирмингеме, и было выяснено, что при использовании сибирской технологии лазерная генерация шла уверенно на 300 и даже более километров. Это открытие (названное, как сообщил г-н Бабкин, научным журналом Optics and Photonics News «открытием года») помогло новосибирцам провести испытания и понять, что названная протяженность передачи – отнюдь не предел.

В следующем месяце в ИАЭ надеются выяснить, где же этот предел, и продвинуться в создании принципиально новой системы передачи данных по оптоволокну.

Никаких больше дорогостоящих усилителей!

Современные волоконные лазеры состоят из светодиодов или лазерных диодов, выполняющих функцию модуля накачки, активного световода (собственно оптоволокна) и резонатора внутри него, благодаря которому усиливается сигнал.

О том, что оптоволокно можно использовать для передачи лазерного излучения, известно с 1961 года, однако «ахиллесовой пятой» всех созданных на основе этих знаний систем было значительное затухание сигнала. На каждый семидесяти – стокилометровый участок волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) приходится устанавливать усилитель сигнала, что бьет по карманам обслуживающих компаний и, в конечном итоге, по карманам клиентов.

А вот новосибирские ученые заявляют, что их новая технология сверхдлинного распределенного лазера устраняет проблему затухания и делает дорогостоящие усилители ненужными – ведь в ней в резонатор, генерирующий усиливающее сигнал излучение, превращается вся оптоволоконная линия.

Как это действует

По словам г-на Бабина, инновация от ИАЭ обеспечивает устойчивую генерацию сигнала в узком спектре. Этого «…не достигла ни одна исследовательская группа в мире», подчеркнул он.

В отличие от других исследователей, также стремящихся вывести лишние усилители сигнала «за скобки» и старающихся увеличить протяженность передачи информации по оптоволокну усилиями извне, например, при помощи вынужденного комбинационного рассеяния фотонного пучка, новосибирцы предлагают технологию, в которой сигнал усиливается за счет генерации дополнительных потоков фотонов внутри оптоволоконной линии связи, а не вне ее.

Новые потоки распределяются равномерно по всей длине волокна. Г-н Бабин объясняет, что при этом «…сигнал не «взлетает» и затухает, а постоянно и равномерно усиливается ровно настолько, чтобы только компенсировать потери».

По его словам, благодаря этой равномерности исследователи избегают лишних шумовых импульсов, сигнал не искажается, информация не утрачивается.

Приятный сюрприз потребителю?

Протяженность оптоволоконных линий связи в России уже превысила 500 тысяч километров, и страна является одним из крупнейших мировых рынков в этом сегменте. Однако дальнейший рост значительно сдерживается дороговизной обслуживания этих линий.

Некоторые отраслевые эксперты высказывают мысль, что с внедрением оригинальной новосибирской технологии отечественный рынок качественных современных телекоммуникаций ожидает существенное ценовое «облегчение».