Wetenschappers halen dataoverdracht van 44,2Tbit/s over glasvezelkabel

Wetenschappers van verschillende universiteiten hebben 44,2 terabit per seconde aan data via een bestaande glasvezelkabel verstuurd. Dat is een record, dat werd gehaald via een 'micro-kam'. Daarbij worden laserstralen gebundeld afgevuurd.

De onderzoekers van de Australische universiteiten van Monash, Swinburne en RMIT publiceren hun resultaten in het wetenschappelijk tijdschrift Nature. De wetenschappers wisten 44,2Tbit/s te versturen over een afstand van 75 kilometer. Dat gebeurde via de C-band op 1550nm. Daarmee is dat volgens de onderzoekers de eerste keer dat de technologie op die manier ingezet is buiten een laboratoriumsetting.

De onderzoekers gebruikten voor het bereiken van de snelheid een zogeten 'microkam', een technologie die inmiddels meer dan tien jaar oud is maar tot nu toe vooral in laboratoria toegepast werd. De microkam maakt gebruik van hardware die op dit moment ook in bestaande telecomnetwerken zit. Voor het onderzoek werd bovendien slechts één geïntegreerde chip gebruikt. Door gebruik te maken van die techniek is de methode 'schaalbaar voor in de toekomst', zeggen de wetenschappers.

Voor het experiment werd een speciaal soort microkam gebruikt. Met soliton-kristallen konden de wetenschappers een hogere efficiëntie behalen. Een microkam is een optische chip die lichtsignalen met een hoge maar stabiele frequentie kan focussen.

Reacties (74)

[Jeffrey87]

Iedere keer komen er van dit soort "baanbrekende" oplossingen, maar tot op heden is er nog geen één in de praktijk toegepast.

Wat is dan het idee achter deze records? Wat willen ze er mee bereiken?

[Keypunchie]

Iedere keer komen er van dit soort "baanbrekende" oplossingen, maar tot op heden is er nog geen één in de praktijk toegepast.

Als je zoekt op KPN VDSL en vectoring, en sorteert op oud naar nieuw, krijg je de volgende resultaten
https://tweakers.net/nieu...FyUCRgsT01ODMqlQlK0MDg1oA

Eerst zijn er de laboratorium experimenten. (okt 2009)
nieuws: 'Downloadsnelheden tot 1Gbps haalbaar via koperkabel'

Een jaar ofw at later de praktijktests: (juli 2011)
nieuws: KPN start eind dit jaar met test voor pair bonding

En wat investeren in infrastructuur (oktober 2011)
nieuws: KPN investeert verder in glasvezelaanleg

Met al snel wat snelheidsverhogingen (juni 2012) (80 Mbit)
nieuws: KPN verhoogt snelheid Premium-abonnement naar 80Mbps
en dat wordt breder uitgerold
nieuws: Veel KPN-klanten krijgen binnen anderhalf jaar hogere vdsl-snelheden (november 2013)

Nog meer experimenten (feb 2015) (400 Mbit)
nieuws: KPN experimenteert met dsl van 400Mbit/s
en praktische uitrol van de technieken van de vorige generatie (apri 2015) (200 Mbit in de praktijk)
nieuws: KPN begint met uitrol downloadsnelheid van 200Mbit/s over dsl-netwerk

En de eerste aanlsuitingen (maart 2017) (400 Mbit)
nieuws: KPN levert eerste aansluitingen met techniek voor 400Mbit/s-dsl

Dus, ja, het maakt wat stappen en evoluite door. Maar de technologie uit het lab van Ericcson uit 2009, is 10 jaar later redelijk effectief in de praktijk gebracht, met de nodige infra-aanpassingen.

[familyman]

Dit vind ik zo'n gave post dat upvoten een understatement is!

[Hengst]

Mee eens, daar wil ik zelfs wel een down vote voor riskeren. Mooi hoe je de ontwikkeling uitzet in de tijd!
Eigenlijk zou de tip aan iedereen moeten zijn. Als je leest over onderzoek en prestaties, weet dan dat de lab opstelling veel te duur is om op te schalen zonder verder onderzoek naar schaalbaarheid. En daarna is nog adoptie nodig wat vaak vele jaren in beslag neemt bij aansluiting op bestaande infrastructuur.

[ghost010]

Die 400 Mbit kun je met een grote korrel zout nemen. die 400 is theoretisch. Praktijk wijst anders uit...

[D0phoofd]

Het mooie hier aan is, is dat het is behaald op een bestaande 'OS1' en 'OS2' vezel. Daarmee kan bestaande infa een behoorlijke upgrade krijgen. Waarschijnlijk ook bestaande vezels van een andere spec.

The fibre links are a mix of OS1 and OS2 standard cables and include both subterranean and aerial paths. There is no active equipment on these lines, providing a direct dark fibre connection between the two labs.

OS1:

Is an old fiber specification that was introduced back in 2002, [...] It has an attenuation of 1 dB per kilometer and a top transmission distance of 2 km at 10 Gigabit Ethernet. It works between 1310 nm and 1550 nm.

Niet voor consumenten. Maar wel voor dark fibers, of linkjes tussen datacentra.

edit: spec van OS1 toegevoegd

[Reactie gewijzigd door D0phoofd op 23 juli 2024 02:11]

[Yordi-]

In theorie klopt dat wel, maar ik weet niet of dat nu echt het mooie is van dit onderzoek. Naar mijn idee is het meer om te laten zien wat het kan. Gewoon, omdat het kan. Als je ziet dat 10 jaar geleden 100Gbps nog als bijzonder werd gezien is dat nu redelijk standaard, maar nog steeds niet breed geïmplementeerd. Op enkele grote ISP's na. En dat terwijl fabrikanten al maar al te graag hun 400Gbps apparatuur willen slijten. Daarnaast is 100Gbps over grote afstand transporteren voor veel bedrijven of hosters nog steeds onbetaalbaar.

Ik merk dat de bandbreedte behoefte wat afvlakt. De stap van 10Mbps naar 100Mbps was een belangrijke, hetzelfde geldt voor de stap naar 1G en verder naar 10G, maar nu vlakt het af. Het wordt een markt voor echt grote partijen als Netflix, Google, YouTube, etc. Maar een standaard hoster, grote enterprise of bijvoorbeeld een ziekenhuis heeft echt nog wel ruim genoeg aan 10 of misschien 40Gbps uplinks.

Om dan de vraag te beantwoorden; wat is het idee erachter? Just for science en toekomst, of voor een zeer beperkte markt.

[familyman]

Afvlakt? Denk dat bedrijven als google en amazon hier als een malle op gaan. Zeker omdat ze dit binnen hun bestaande fiber kunnen doen.

Zorgt ervoor dat wereldwijde redundancy met nog minder latency kan worden aangeboden. Ik denk dat de mogelijkheden voor cdn ook geweldig zijn.

[Noxious]

Dit is toch iets anders, latency is namelijk niet evenredig aan bandbreedte. De latency is waarschijnlijk gewoon gelijk aan de oude opstelling.

[DaMonkey]

Denk dat hij sync latency bedoelt. Als de lijn vol is, is ze vol, ongeacht de latency ze heeft, de volgende data zal toch echt moeten wachten tot de huidige verzonden is (bvb de nieuwe YouTube video die naar de Europese server gesyncd moet worden)

[familyman]

Pcies

[chaogai]

ik wacht op het moment dat IT mailt dat video conferencing standaard wordt. Tevens met thuiswerken en cloud heb ik snelheidsgebrek.

[erwinwernars]

youtube is van google

[Z80]

De 40Gbps gaat nu in een datacenter over 4 glaslijnen. Deze 44Tbps gaat over 1 glaslijn. Of per paar indien fullduplex.
Tevens kan deze techniek ingezet worden buiten. Als voorbeeld de connectie tussen de wijkkast/dorp en de hoofdverdeler\centrale in een stad zonder dat de kabels vervangen hoeven te worden.

[ijdod]

Ja en nee. 2 aders single mode is de norm maar als je multimode wilt blijven gebruiken kan je dat met 8 aders doen inderdaad. De belangrijkste les daar is dat voor hogere snelheden single mode de toekomst is (hoort in een DC ongeving geen nieuws te zijn, maar is dat vaak wel.). Voor een standaard single mode glasvezelpaar is er een makkelijk upgradepad naar 100 gbit en hoger. Alleen als je zelf CWDM wilt doen loop je met 40 en hoger tegen wat uitdagingen aan, omdat deze zelf al aan CWDM doen.

[5pë©ïàál_Tèkén]

Er zitten een aantal stappen tussen hey-ik-heb-een-idee-fase en praktijk-fase. Wetenschappers zijn hier vooral bezig met wat überhaupt natuurkundig mogelijk is (idee). Toen kwam dit experiment met uitslag (experiment). Men durfde zich ook al uit te laten over een eventuele toepassing in de echte wereld (toepasbaarheid, kost efficiënt).
En stel dat morgen alle glasvezel is voorzien van deze chips - dan komen andere bottlenecks naar voren (er vanuit gaande dat glasvezel de bottleneck was). Server snelheid, consumenten electronica (er zijn nog zoooo veel modems/routers die 100 mbit trekken max). Oh ja, hebben we het nog niet eens over patenten gehad en hoe lang zo'n chip meegaat.

Dit soort ontdekkingen bieden ook perspectief voor modem/router boeren en hun roadmaps. Vroeg of laat komen er partijen die hier om vragen. Dan moeten ze producten leveren die dit kunnen slikken.

[WillySis]

Er zullen vast nog wel een aantal problemen getackeld moeten worden, maar dit experiment vond al plaats buiten het laboratorium. De eerste stap naar de echte wereld is dus al gezet.
De snelheid van consumenten elektronica zal een bottle neck zijn, maar of dat nu zo belangrijk is weet ik niet. Met zulke snelheden kan de capaciteit van bestaande glasvezel netwerken mogelijk flink opgerekt worden.

[synoniem]

Zonder dit soort onderzoek was de snelste verbinding nog steeds 100 Mbps. Misschien dat het niet zo snel gaat als je zou willen maar er is wel degelijk vooruitgang.

[Ayyylias]

Als het rendabel blijkt zien we het vanzelf terug in de praktijk, zo is (bijvoorbeeld) PAM4 modulatie vast ooit op een soortgelijke manier begonnen

[loekf2]

Ik kwam van de week OAM tegen, zie https://en.wikipedia.org/...lar_momentum_multiplexing, waarbij je quantum states gaat gebruiken. Kan ook gebruikt worden om nog meer informatie door bv glasvezels te sturen, maar is nog experimenteel.

[paradoXical]

In 1999 zaten de netwerkkaarten achter in de pc's op mijn toenmale hogeschool nog aan elkaar gelinkt via 10mbit coax. Die 10 mbit moest ook nog even gedeeld worden tussen alle andere pc's welke daar op de bureaus stonden. Had er toentertijd op Tweakers.net een bericht over glasvezel gestaan dan had ik vast een zelfde soort commentaar gelezen..

[ijdod]

10base2 was in 1999 al zwaar verouderd, dus helemaal representatief is dat niet...

[darkness_nightf]

de eerste auto/vliegtuig ging ook niet helemaal zoals gepland. Heeft even geduurd, maar we rijden/vliegen er nu allemaal in.

[eehbiertje]

omdat hier vaak wat haken en ogen aan zitten.

hetzelfde is met auto racen zo (om even de vergelijking te maken)
een formule 1 auto is een pracht stukje techniek die meerdere records breekt.

maar in de handen van een consument is deze waarschijnlijk na een week kapot.
omdat er geen team van monteurs (technici) bij is.
het waarschijnlijk maar korte periodes haalbaar is enz enz

toch zie je veel technieken overgaan op de dagelijkse / sport autos (verder ontwikkeld en betrouwbaarder)

mooi dus dat ze een record gevestigd hebben. nu verder ontwikkelen met deze technieken zodat het op lange termijn ook stabiel en betrouwbaar blijft

[Cluefull]

Het was met auto's nog leuker:
"Er werd echter een wet van kracht die de verplichting oplegde dat een automobiel op de openbare weg moest worden voorafgegaan door een persoon te voet die met een rode vlag moest zwaaien ('s nachts moest dat een rode lantaarn zijn) en op een hoorn blazen."-Wikipedia
https://nl.wikipedia.org/...s_van_de_auto_(voor_1885)

Alle begin is moeilijk.

[terabyte]

Tsja, wat is het nut van wetenschap? (dat is wat je eigenlijk vraagt).

[Verwijderd]

Maar hoe ver kijk je dan terug? Want glazvezel uberhaupt is ooit ook in dit stadium geweest, het is niet alsof dat van de ene op de andere dag de techniek was die het vandaag is. Wetenschap gaat niet om alleen dingen onderzoeken als Jan thuis er ook wat aan heeft, het gaat om het creeren van nieuwe technieken en vooruitkijken. Mogelijk is dit inderdaad een techniek die nooit geimplementeerd kan worden, mogelijk pas over 20 jaar. Maar is dat een reden om er niet meer naar te kijken?

[Shark.Bait]

In de jaren 90 had een wetenschapper in Delft met een blauw licht een dunnere laser geproduceerd. Dit zou een revolutie zijn omdat de CD's dan meer data zouden kunnen krijgen. Het heeft tot 2006 geduurd voordat dit kristalliseerde in de Blu ray Disc. Dus denk aan 10 tot 15 jaar, misschien wat eerder als de tech er, zoals in dit geval, al is.

[Mushroomician]

Ter illustratie van deze getallen:
44.2 tbps: ≈ ( 0.2 ≈ 1/6 ) × estimated global IP data traffic rate in 2015 (≈ 1 ZB/yr ):

Ongeveer 1/6e van het wereldwijde ip-verkeer in het jaar 2015 (op basis van 1ZettaByte/jaar).

Bron:
https://www.wolframalpha.com/input/?i=44.2tbps

[Reactie gewijzigd door Mushroomician op 23 juli 2024 02:11]

[ravw]

1 TB per 0.003 min ook wel 181 ms
mmmm dat is dus in een minder dan een sec mijn 6 TB HDD leeg trekken
Inc wat ik dan nog in de pc heb hangen 2TB SSD
dat zijn wel aardige getallen ja

[Reactie gewijzigd door ravw op 23 juli 2024 02:11]

[Mushroomician]

Of in een paar minuten ofzo de hele planeet.

[Username3457829]

Uhh?? In een paar minuten? Alle digitale data dat er bestaat?

[Mushroomician]

Nee dat bedoel ik niet. Mocht je de hele wereld "live" willen aftappen, dan loop je iedere seconde 6 extra secondes achter. Na 6 seconden heb je dus het hele verkeer van de eerste seconde dat je begon, na 12 sec. de tweede, etc.

[Reactie gewijzigd door Mushroomician op 23 juli 2024 02:11]

[Username3457829]

Volgens mij heb je teveel mushrooms up. Nu verander je gewoon van onderwerp.

[Damic]

alleen de 6TB hdd kan niet met de huidige connectie worden leeg getrokken.

[TwiekertBOB]

He he, kan ik nu eindelijk het hele internet downloaden!

[arjankoole]

The internet: hold my beer.

[Herr_Boogie]

is dat dan over 1 vezel of over een bundel van vezels?

[satunya]

De gegeven dataoverdracht ging over één vezel, maar het was "eenrichtingsverkeer".
De "zender" was direct gekoppeld aan de "ontvanger" in beide experimenten, 1x via 75km opgehaspelde kabel in het lab en 1x via 76,6km glasvezel in bestaande kabels buiten.

Voor "full duplex" zou je op de zelfde vezel terug een zelfde techniek in een andere frequentieband toe kunnen passen. (maar die hebben een hogere demping/km)
Of een tweede vezel.....

[hostname]

Voor "full duplex" zou je op de zelfde vezel terug een zelfde techniek in een andere frequentieband toe kunnen passen. (maar die hebben een hogere demping/km)
Of een tweede vezel.....

No need, je kan licht in twee richtingen op dezelfde frequentie over dezelfde glasvezel sturen.

[satunya]

Dat kan, maar geeft moeilijk op te lossen interferentie problemen bij de zender en ontvanger.

[Mic2000]

Kan dat stukje uitleg over de micro-kam niet als tweede alinea? Ik denk telkens nu komt het, de uitleg... Not..

[Reactie gewijzigd door Mic2000 op 23 juli 2024 02:11]

[Dramatic]

Het geheel is een beetje warrig en matig geschreven. De diepgang is ver te zoeken en de schrijver geeft niet echt de indruk het zelf begrepen te hebben.

[hostname]

Inderdaad. Hier mijn poging om het wat te verduidelijken (ik ben masterstudent natuurkunde met specialisatie in optica):

Om informatie over een glasvezel te sturen, moet je de ruwe bits moduleren op een lichtbundel. De simpelste manier om dit te doen is in het tijdsdomein, door het licht aan (een 1) of uit (een 0) te zetten. Je zou de datasnelheid dan kunnen verhogen door dit steeds sneller te doen. Echter, als je dit met "regulier" licht van bijvoorbeeld een LED zou doen, dan loop je er al snel tegenaan dat dit licht niet coherent is. Dat houdt (heel erg versimpeld) in dat de verschillende fotonen ("lichtdeeltjes") in je lichtgolf niet hetzelfde zijn, waardoor ze zich allemaal net iets anders gedragen in de glasvezelkabel. Hierdoor is het ontvangen signaal anders dan het verzonden signaal, en door dit ontstaan van ruis wordt de maximale datasnelheid beperkt. Om dit te voorkomen zijn moderne glasvezelkabels "single mode", wat inhoudt dat fotonen zich er slechts op één en dezelfde manier door voort kunnen bewegen. Dit vereist echter ook dat alle fotonen die door je kabel gaan hetzelfde zijn. Om deze reden worden lasers gebruikt om licht door een glasvezel te sturen, deze genereren namelijk lichtgolven met identieke fotonen.

Het volgende problemen met deze techniek is dat elk medium, en dus ook de beste glasvezelkabel in de wereld, dispersie heeft. Dit zorgt ervoor dat de tijdsduur van een lichtpuls die zich door dit medium voortbeweegt, steeds langer wordt. Dit beperkt de minimale lengte van een puls (als twee achtereenvolgende pulsen gaan overlappen, kan je ze niet meer onderscheiden), wat weer de maximale datasnelheid beperkt.

Om toch hogere snelheiden te bereiken, moduleren moderne netwerken informatie ook in het frequentiedomein (de kleur van licht). Licht van verschillende frequenties interfereert niet met elkaar, en je kan dus licht van verschillende frequenties onafhankelijk van elkaar door een glasvezel sturen. Door op deze manier lichtpulsen met 8 verschillende frequenties te gebruiken, kan je een hele byte tegelijk versturen. Het probleem is echter dat een traditionele laser slechts licht van één specifieke frequentie genereert. Je hebt voor elke frequentie die je wilt gebruiken dus een extra laser nodig. Gezien moderne kabels tot wel 40 verschillende frequenties gebruiken, levert dat een enorme berg lasers op. Bovendien heb je ook nog apparatuur nodig om al die lichtbundels te bundelen en door je glasvezel te sturen.

De 'microkam' die hier besproken wordt is een zogenaamde "optical frequency comb". Dat is een laser welke niet licht van één frequentie genereert, maar licht van meerdere frequenties (met een constant frequentieverschil ertussen). Dit maakt het dus mogelijk om die berg apparatuur te vervangen met een enkel component. Het "micro" deel slaat hier op het integreren van zo'n hele "optical frequency comb" op een chip, in tegenstelling tot "traditionele" frequency combs, welke een hele optische tafel van enkele vierkante meters innemen (en de gemoedstoestand van een promovendus ). Dit maakt het mogelijk om veel meer frequenties te gebruiken dan met traditionele lasers (160 in dit geval), en dus om een hogere snelheid te halen.

Overigens worden in werkelijkheid de lichtgolven niet meer aan en uit gezet, maar wordt de intensiteit verandert. Door de intensiteit te wisselen tussen 8 verschillende niveaus, kunnen zelfs 3 bits tegelijk worden verstuurd. Door ook gebruik te maken van de fase van het licht is dat te verdubbelen tot 6 bits.

Als (voorlopig) laatste truc heeft licht ook een polarisatie. De twee orthogonale polarisaties interfereren niet met elkaar, en kunnen dus gebruikt worden om elk een eigen signaal te versturen. Daarmee kunnen we ook de 44.2 terabit/s reconstrueren: er werden 23 miljard pulsen per seconde verstuurd, keer 6 bits per puls, keer 160 frequenties, keer 2 polarisaties.

[Reactie gewijzigd door hostname op 23 juli 2024 02:11]

[Sjoerdos]

Goede uitleg. Ik zou graag nog een aantal kleine dingen verduidelijken.

Ten eerste: deze publicatie gaat met name over de lichtbron: de comb-source. Dit is veel belangrijker dan waar de meeste media over schrijven, het 'record'. Hoofdvoordeel van deze comb is dat de 'lijnen', de verschillende frequenties binnen deze comb, coherent met elkaar zijn. Dit zorgt er onder andere voor dat de afstand tussen deze lijnen constant is. Hierdoor kun je de afstand tussen de lijnen bijna volledig moduleren, je 'guard band' hoeft minder groot te zijn.

Het argument dat je hiermee een laserbank kan wegbezuinigen heb ik nooit zo sterk gevonden. Uit zo'n chip komt nooit genoeg vermogen en er is een enorm verschil in sterkte van de lijnen. Kortgezegd komt het eropneer dat je na deze chip nog meerdere keren moet versterken en filteren voordat je de lijnen kan moduleren. Wie weet kan dit in de toekomst ook op chips, maar ik denk dat hier voorlopig nog de nodige apparatuur voor nodig is.

Het alternatief voor een microcomb is niet per se een compelete optische tafel vol zoals je schrijft, ik heb die ook wel eens in een 4U doosje gezien. Ik denk dat het interessantste aan dit onderzoek is dat er een toekomstige mogelijkheid wordt voorgespiegeld met goedkope toegang tot comb-sources. De transmissie is vooral om te laten zien dat dat ding het ook nog in een praktisch lab-experiment doet. Dit kan een hoop leuk onderzoek faciliteren, ik zou zelf ook graag een goede (en vooral stabiele -_-) comb-source willen voor in het lab. De conclusie van het artikel zegt het zelf eigenlijk ook al:

In conclusion, we report high-performance ultrahigh bandwidth optical transmission from a single integrated chip source by using soliton crystal micro-combs. This achievement is a result of the low comb spacing combined with the stable, efficient, and broad bandwidth of the soliton crystal combs, all enabled by their CMOS-compatible integration platform. Soliton crystal microcombs are intrinsically coherent, low noise, and can be initialised and maintained using standard open-loop control with off-the shelf equipment. This work demonstrates their ability to support ultrahigh bandwidth data transmission in practical and demanding environments.

Verder nog wat kleine puntjes voor wie geinteresseerd is:

De meeste constateringen die je doet kloppen inderdaad, zo komt het getal van 44.2 Tbit inderdaad van

Daarmee kunnen we ook de 44.2 terabit/s reconstrueren: er werden 23 miljard pulsen per seconde verstuurd, keer 6 bits per puls, keer 160 frequenties, keer 2 polarisaties.

Dit is niet per se een record zoals velen, inclusief Tweakers, schrijven. Binnen dit vakgebied hebben we er een beetje een handje van om voor elke scheet een nieuw record te introduceren, in het paper staat dan ook "

Here, we report ultrahigh bandwidth optical data transmission across standard fibre with a single integrated chip source.

Record voor zo'n chip dus. Het single-mode record ligt rond de 170 Tbit/s als ik me niet vergis.

Jouw verhaal over LEDs, lasers, coherentie, en modes vind ik wat vaag. Volgens mij haal je ook het belang van coherentie en modale dispersie door elkaar. Coherentie is vooral van belang is voor fasemodulatie, wat praktisch onmogelijk zonder goede lasers. Modale dispersie is iets wat voorkomt in multi-mode glasvezels, zoals jij ook schrijft:

Dat houdt (heel erg versimpeld) in dat de verschillende fotonen ("lichtdeeltjes") in je lichtgolf niet hetzelfde zijn, waardoor ze zich allemaal net iets anders gedragen in de glasvezelkabel. Hierdoor is het ontvangen signaal anders dan het verzonden signaal, en door dit ontstaan van ruis wordt de maximale datasnelheid beperkt.

Wanneer fotonen met verschillende snelheden door de glasvezel gaan komen ze natuurlijk ook op andere tijden aan, dit noemt men modale dispersie. Dit is onder andere op te lossen door single-mode glasvezels te gebruiken.

Het volgende problemen met deze techniek is dat elk medium, en dus ook de beste glasvezelkabel in de wereld, dispersie heeft. Dit zorgt ervoor dat de tijdsduur van een lichtpuls die zich door dit medium voortbeweegt, steeds langer wordt. Dit beperkt de minimale lengte van een puls (als twee achtereenvolgende pulsen gaan overlappen, kan je ze niet meer onderscheiden), wat weer de maximale datasnelheid beperkt.

Om toch hogere snelheiden te bereiken, moduleren moderne netwerken informatie ook in het frequentiedomein (de kleur van licht). Licht van verschillende frequenties interfereert niet met elkaar, en je kan dus licht van verschillende frequenties onafhankelijk van elkaar door een glasvezel sturen. Door op deze manier lichtpulsen met 8 verschillende frequenties te gebruiken, kan je een hele byte tegelijk versturen. Het probleem is echter dat een traditionele laser slechts licht van één specifieke frequentie genereert. Je hebt voor elke frequentie die je wilt gebruiken dus een extra laser nodig. Gezien moderne kabels tot wel 40 verschillende frequenties gebruiken, levert dat een enorme berg lasers op. Bovendien heb je ook nog apparatuur nodig om al die lichtbundels te bundelen en door je glasvezel te sturen.

Chromatische dispersie, dus dispersie afhankelijk van de frequentie van het licht, is in tegenstelling tot wat jij schrijft tegenwoordig geen enkel probleem meer. Chromatische dispersie is een lineair fenomeen dat we redelijk gemakkelijk op kunnen lossen met digitale signaalbewerking. Sterker nog, chromatische dispersie wordt nog wel eens als een voordeel gezien omdat het vervelende niet-linearie transmissie-effecten limiteert. Simpel gezegd, lineaire effecten zijn gemakkelijker weg te filteren dan niet-lineaire effecten. De snelheid van opvolgende pulsen wordt vooral gelimiteerd door de snelheid van de elektronica. Zeer zelden is de optische kant van het verhaal de limiterende factor. Je kunt trouwens wel een glasvezel maken zonder dispersie op de golflengte die jij wil. Grappig genoeg hebben ze Japan in de jaren 90 hiermee volgegooid, maar kregen ze er later spijt van.

En last but not least: de eerste auteur van het artikel is een gezellige gast. Hij kan zijn werk goed presenteren, maar nog beter uitleggen wanneer je hem een biertje aanbiedt

Edit: typos

[Reactie gewijzigd door Sjoerdos op 23 juli 2024 02:11]

[hostname]

Het alternatief voor een microcomb is niet per se een compelete optische tafel vol zoals je schrijft, ik heb die ook wel eens in een 4U doosje gezien

Ah, dan zijn ze inmiddels verder dan de laatste keer dat ik me hier over heb ingelezen (wat inmiddels ook al weer een paar jaar terug is). Mooi om te zien.

Jouw verhaal over LEDs, lasers, coherentie, en modes vind ik wat vaag. Volgens mij haal je ook het belang van coherentie en modale dispersie door elkaar.

Ja, ben het met je eens dat het niet de meest technisch correcte uitleg is, maar het is lastig om dit begrijpbaar te houden zonder te verzanden in allerlei technische verschillen, en ik had al lang genoeg getypt Het ging me hier vooral om ruimtelijke coherentie om licht in je fiber te krijgen, maar nu ik het teruglees had ik het beter in andere volgorde kunnen noemen inderdaad, modal dispersion -> single mode fibers -> lasers was een logischere redenering geweest. Ah well, het is geen scriptie

[Reactie gewijzigd door hostname op 23 juli 2024 02:11]

[svenvbins]

Geweldig uitgelegd

Als minimale toevoeging van mijn kant nog even waar de term "comb" vandaan komt, iets wat wellicht help voor beelddenkers: Als je het frequentiespectrum van zo'n comb in een grafiek zou plotten, zou je een set smalle piekjes op vaste afstand van elkaar zien. Iemand heeft ooit bedacht dat dit wel leek op de tanden van een kam, ét voila, daarom heet het een comb

[iceblink]

Superuitleg. Ik las het nieuws eerst op nu.nl met natuurlijk de diepgang van een baggerschuit. Meteen naar Tweakers om te lezen hoe het zit, maar snapte nog altijd niet wat nou een microkam precies is. Nu snap ik het helemaal. (Ben wel nog benieuwd hoe zo'n microkam is opgebouwd, of welk fysisch fenomeen er gebruikt wordt.)

[hostname]

Solitonen zijn golven die zichzelf bij propagatie door een medium in stand kunnen houden, in tegenstelling tot "normale" golven (welke uit elkaar getrokken worden door dispersie). Dit wordt bereikt door gebruik te maken van non-lineaire effecten, welke ontstaan door interactie tussen meerdere fotonen. Dit zijn allerlei effecten waarbij licht zich heel anders gedraagt dan normaal, zo kunnen deze de frequentie, richting, intensiteit of polarisatie van licht aanpassen. In het dagelijks leven merk je hier weinig van, omdat de lichtsnelheid erg hoog is, en er dus zelden meerdere fotonen op dezelfde plek zijn. Door licht te concentreren op een chip, is het wel mogelijk om genoeg licht bij elkaar te krijgen. (Dit is in alledaags gebruik overigens niet eens zoveel energie, er werd hier 1.4W gebruikt, maar door de zeer geringe energie van fotonen en het kleine volume waarin ze geconcentreerd worden is dit genoeg). Door een materiaal te gebruiken waarin deze non-lineaire effecten precies het tegenovergestelde van dispersie doen, is het mogelijk om solitonen te laten ontstaan (in dit geval wordt een combinatie van siliciumnitride en silicium gebruikt). Dit is het soliton-crystal waarover gesproken wordt.

Vervolgens wordt van dit crystal een ring gemaakt. Zo'n ring heeft de eigenschap dat alleen golven met een golflengte (welke afhankelijk is van de frequentie) waarvan de ringlengte een geheel meervoud is erin kunnen blijven bestaan, alle andere golven doven uit. Als licht door zo'n ring wordt gestuurd, houd je alleen de frequenties over die konden blijven bestaan in de ring, en heb je een optical frequency comb. Het maken van deze ring van een solitoncrystal is noodzakelijk omdat het licht miljarden rondjes door deze ring maakt voordat het de ring verlaat, in een normaal materiaal zal de dispersie van de ring er dan voor zorgen dat de pulsen die uit de ring komen vervormd zijn.

[Reactie gewijzigd door hostname op 23 juli 2024 02:11]

[B38A12A]

Hier mijn poging om het wat te verduidelijken:

Top reactie!

[cHoc]

Vanuit het artikel geven ze ook aan dat in theorie er ook 3 kammen gebruikt kunnen worden voor 3 verschillende bandbreedtes, op die manier kun je de totale bandbreedte nog eens verdrievoudigen, dus van 40Tb/s naar 120Tb/s.

[slijkie]

Wat zou dit betekenen voor de transatlantische onderzee kabels? Krijgen die hiermee een mega upgrade aan capaciteit?

[hcQd]

Om de zoveel kilometer zit er een repeater in zo'n kabel, die moet daar wel geschikt voor zijn.

[hostname]

Moderne kabels hebben erbium-gedoteerde segmenten in de kabel zitten, welke passief zorgen voor de versterking van al het licht dat door de kabel gaat. Het veranderen van de modulatietechniek kan dus zonder de repeaters te vervangen.

[OcNewB]

Wat ik me dan afvraag; welk medium kan dit soort (hoeveelheid+grootte) aan bestanden zo snel wegschrijven? Of versturen? Hoe werkt dat?

[Reactie gewijzigd door OcNewB op 23 juli 2024 02:11]

[Playa del C.]

Je kunt datastromen bundelen en splitsen, zodat data van meerdere apparaten samen komt op de zender voor de glasvezelkabel. Het heeft voor thuisgebruikers (voorlopig) inderdaad weinig nut om meerdere TB aan data binnen een seconde via internet te kunnen wegschrijven. En dat kan een standaard pc ook niet, die gaat meer dan een factor duizend langzamer.

[Jelster]

Dat is wel wat geloof ik. Net mijn usb hd van 8tb volgezet....in een tijd van zo'n 20 uur. Man wat duurde dat lang

[ravw]

ja ik heb het een paar weken geleden ook moeten doen een heel syssteem moeten terug zetten van uit een recover usb hd ... heb hem savonds aangezet en ik ben gewoon gaan slapen want het duurde mij te lang smorgen moest ik nog een half uurtje of zo wachten en toen was hij wel klaar
en dan is dit nog over USB3

Maar toen kwam de grootste elende nog het terug zetten van Google drive met bijna 48 GB aan data en dat over 100 mbit snelheid ...

[Reactie gewijzigd door ravw op 23 juli 2024 02:11]

[ravw]

hoe hebben ze dat getest , hier zijn toch nog geen modems voor of loop ik weer achter met mijn chello .. bedoel Ziggo verbinding , zal niet de eerste keer zijn

Of is dit zonder modem gegaan maar veel directer ...

[Reactie gewijzigd door ravw op 23 juli 2024 02:11]

[robert_paats]

Geen modems over glasvezel verbindingen!

Maar dit is ook niet bedoelt voor huisaansluitingen zoals bij mensen thuis van bijvoorbeeld KPN (Ziggo levert geen glas bij consumenten voor zover ik weet zij zweren bij coax)

Dit soort technologie zal uiteindelijk zijn weg vinden bij telecom providers en mega datacenters om de bestaande glasvezel kabels beter te benutten. Toepassing zal dus vooral in OTN netwerken plaatsvinden als het eenmaal zal worden toegepast in gebruik voor de transport netwerken van bedrijven als KPN en T-Mobile.

In access lijnen zoals de mensen thuis hebben liggen gaan wij dit soort snelheden niet mee maken.

[ravw]

denk ik wij niet of het moet heel hard gaan dat dat soort lijnen standaard worden , als ik jou 30 jaar geleden had gezegt dat wij deze snelheden thuis kregen die we nu thuis hebben ,had je me ook voor gek verklaard , het gaat snel in deze ontwikkeling als je al kijkt met 10 jaar geleden.
ik kijk nergens meer snel raar van op .. ik hoor mezelf nog zeggen het zal wel heel lang duren voor dat de pc's fotorealistische beelden kan weer geven met games en andere dingen , maar denk niet dat wij dat ooiit me gaan maken ...
beetje het zelfde als de Ziggo reclame .... heb je toch niet nodig ..... we gaat zou iets nou doen
maar voorlopig is glasvezel hier nog niet dus die mag wel eens op gaan schieten

[ChAiNsAwII]

Pff echt wel, hoe moet je anders pr0n kijken in de toekomst..

[TjardE]

Data oversturen betekent niet dat het zinvolle bestanden hoeven te zijn.
Een bit patroon van eentjes en nulletjes met een bepaalde moeilijkheidsgraad foutloos oversturen is al voldoende.

[ravw]

bestaaat bij de pc nou niet alles uit eentjes of nullen ?? als het om data gaat .. of ben ik nu weer out of time
zo heb ik het nog geleerd vroeger ... maar dat was rond de 286 tijdperk

[Reactie gewijzigd door ravw op 23 juli 2024 02:11]

[5pë©ïàál_Tèkén]

Alleen op de computer componenten zul je eentjes en nulletjes zien (en andere getallen). Het gaat erom welk medium wordt gebruikt om die eentjes en nulletjes te vertegenwoordigen. Spanningsverschil bij magneten, fysieke switches, gaatjes in papier of fotonen reeksen - allemaal verschillende media die, nadat ze zijn uitgelezen, eentjes en nulletjes vertegenwoordigen.

En toen kwamen er qubits die schijt hebben aan alles.

[TjardE]

[hahaha2223]

Glasvezel gebruikt geen modems.
Maar deze onderzoekers hebben hier waarschijnlijk bestaande apparaten voor geupgrade of nieuwe gebouwd.
Dit zijn geen consumenten spullen, dus er draait geen modempje van 150 euro.

[Mushroomician]

Modem staat voor Moduleerder/Demoduleerder. Aangezien de elektrische signalen hier worden omgezet naar optische signalen, is er wel degelijk sprake van een modem. Dat modem zit ook in iedere router met SFP(+) aansluiting. Hoewel deze SFP-Module dus vernoemd is naar de connector, is het wel degelijk een modem.

Dat "internet-kastje" wat sommige een modem noemen, is dus in feite een router, met ingebouwd modem, maar het modem gedeelte is slechts een klein stukje ervan. Dit is blijven hangen omdat vroeger, in de tijd van fax-modems, die modems wel een stuk groter waren, en ook geen andere functie hadden.

In het geval van deze glasvezel-test is het modem de aangepaste micro-kam

[Reactie gewijzigd door Mushroomician op 23 juli 2024 02:11]

[ravw]

de wel bekende 52k modem of nog ouder zelf :-) de tijd van de oude BBS
bijna een uur bezig zijn om een kleine foto in te laden (PTT vind dit maar best want je tikken gingen ook gewoon door

[ravw]

nee dat begrijp ik dat je daar niet aan komt met een modem van 150 euro .... kan wel maar dan moet je een paar 1000 neer leggen voor de cooling als hij die snelheid wil halen .

maar het was ook een beetje sarcastische bedoelt

[Sjoerdos]

Voor dit soort onderzoek gebruik je geen 'bestaande apparaten' die je zelf verbetert. Het is niet alsof je een SFP'tje pakt en die opvoert ofzo. Dit soort onderzoek vergt tafels vol met labapparatuur. Je zoekt zelf een DAC, versterkers, modulatoren, lasers (of zoals in dit geval je maakt zelf een chip), optische versterkers, fotodiodes, ADCs, etc.

Ook verstuur je bij dit soort onderzoek geen real-time data. Je speelt een kort fragmentje data af op je DAC en analyseert de ontvangen data off-line, dus naderhand. Je herhaalt bijvoorbeeld een patroon van enkele microseconden en meet een stukje van bijvoorbeeld 10 microseconden dat je vervolgens kan analyseren.

[schuit53]

Leuk, maar whats new? Dit soort berichten zal je tot het eind der tijden met enige regelmaat kunnen lezen..

[patathome]

Lekker snelheidje hoor...! Denk dat ze bij Ziggo de nieuwe brief met verhoging van maandpremie al klaar hebben liggen🤣😉