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Des chercheurs créent un réseau de fibre qui fonctionne à 99,7 % de la vitesse de la lumière, bat des records de vitesse et de latence – High-teK.ca

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Des chercheurs de l’université de Southampton en Angleterre ont produit des fibres optiques capables de transférer des données à 99,7 % de la vitesse limite de l’univers : la vitesse de la lumière. Les chercheurs ont utilisé ces nouvelles fibres optiques pour transférer des données à 73,7 térabits par seconde, soit environ 10 téraoctets par seconde, et environ 1 000 fois plus rapidement que les liaisons à fibre optique de pointe de 40 gigabits d’aujourd’hui, et avec une latence beaucoup plus faible.

La vitesse de la lumière dans le vide est de 299 792 458 mètres par seconde, soit 186 282 milles par seconde. Dans tout autre support, cependant, c’est généralement beaucoup plus lent. Dans les fibres optiques normales (verre de silice), la lumière se propage 31 % plus lentement. La lumière se déplace en fait plus rapidement dans l’air que le verre – ce qui nous amène parfaitement à la création de Francesco Poletti et des autres membres de son équipe de l’Université de Southampton : une fibre optique creuse composée principalement d’air. (Voir: La première cellule solaire à fibre optique flexible qui peut être tissée dans des vêtements.)

Cela peut sembler contre-intuitif de transmettre la lumière vers des fibres composées principalement d’air, mais regardez autour de vous : si la lumière ne voyageait pas bien dans l’air, vous auriez du mal à voir. Ce n’est pas comme si les chercheurs n’avaient pas essayé de fabriquer des fibres optiques creuses auparavant, bien sûr, mais vous rencontrez des problèmes lorsque vous essayez de vous plier dans les coins. Dans une fibre optique normale, le verre ou le plastique a un indice de réfraction, ce qui fait rebondir la lumière à l’intérieur de la fibre, lui permettant de parcourir de longues distances, ou retirez le verre/plastique et la lumière frappe juste l’enveloppe extérieure, provoquant le signal pétiller presque immédiatement. L’interface verre-air à l’intérieur de chaque fibre pose également des problèmes, provoquant des interférences et limitant la bande passante optique totale de la liaison.

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Fibre optique creuse

Les chercheurs ont surmonté ces problèmes en améliorant fondamentalement la conception du noyau creux, en utilisant une jante à bande interdite photonique ultra-mince. Cette nouvelle conception permet une faible perte (3,5 dB/km), une large bande passante (160 nm) et une latence qui fait sauter les portes de la fibre optique normale – la lumière, et donc les données, voyagent vraiment 31 % plus vite dans cette nouvelle fibre creuse. Pour atteindre le débit de transmission de 73,7 térabits par seconde, les chercheurs ont utilisé le multiplexage par répartition d’ondes (WDM), combiné au multiplexage par répartition en mode, pour transmettre trois modes de 96 canaux de 256 Gbps. Le multiplexage par répartition en mode est une nouvelle technologie qui semble impliquer un filtrage spatial – faire tourner les signaux avec un polariseur, de sorte qu’une plus grande quantité de fibre puisse être utilisée. À notre connaissance, il s’agit de l’un des taux de transmission les plus rapides jamais enregistrés en laboratoire. (Voir: Les faisceaux vortex sans fil à capacité infinie transportent 2,5 térabits par seconde.)

En ce qui concerne les applications réelles, une perte de 3,5 dB/km est acceptable, mais elle ne remplacera pas de sitôt la fibre de verre normale. Cependant, pour de courtes distances, comme dans les centres de données et les interconnexions de superordinateurs, ces fibres à vitesse de la lumière pourraient fournir une augmentation très significative de la vitesse et de la latence.

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Document de recherche: doi:10.1038/nphoton.2013.45 – « Vers des communications par fibre optique à haut débit à la vitesse de la lumière dans le vide »

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