Para peneliti telah meningkatkan daya serat optik dua puluh kali lipat

Karena semakin banyak manusia yang pindah ke internet, jumlah data yang kami kirimkan secara online membengkak. Sekarang telah mencapai tingkat yang menyebabkan para ilmuwan sangat khawatir tentang masa depan kapasitas serat optik.

Solusinya sejauh ini adalah memperkuat daya yang melewati kabel, tetapi hal itu menyebabkan serat menjadi jenuh dengan cahaya, mendistorsi sinyal secara besar-besaran. Dengan pertumbuhan berkelanjutan dari layanan online yang padat data seperti Netflix dan YouTube,beberapa ahli telah memperingatkan kita dapat berharap untuk mencapai kapasitas maksimum dalam lima tahun.

Tetapi para insinyur di University of California, San Diego, telah menemukan solusi potensial, berhasil menghancurkan kekuatan dan penghalang jarak dengan mengkomunikasikan sinyal hampir 20 kali lebih kuat dari standar saat ini melalui pemecahan rekor 12.000 km.

“Sistem serat optik saat ini sedikit mirip dengan pasir isap,” kata ketua peneliti Nikola Alic dalam a pernyataan pers. “Dengan pasir apung, semakin Anda meronta, semakin cepat Anda tenggelam. Dengan serat optik, setelah titik tertentu, semakin banyak daya yang Anda tambahkan ke sinyal, semakin banyak distorsi yang Anda dapatkan, akibatnya mencegah jangkauan yang lebih panjang. Pendekatan kami menghilangkan batas daya ini, yang pada gilirannya memperluas seberapa jauh sinyal dapat berjalan dalam serat optik tanpa memerlukan pengulang.”

The “pengulang” adalah perangkat yang saat ini digunakan dalam sistem serat optik untuk melawan degradasi sinyal, tetapi dengan melakukan itu juga membatasi jumlah informasi yang ditransfer. Repeater mengubah sinyal optik menjadi sinyal listrik, kemudian memproses sinyal listrik itu dan mentransmisikannya kembali sebagai sinyal optik. Ini jelas memperlambat segalanya, tetapi perlu untuk membatasi distorsi – dikenal sebagai “crosstalk”.

Terobosan dari para peneliti di UC San Diego adalah kemampuan untuk menguraikan informasi lebih dari 12.000 km tanpa memerlukan repeater. Mereka berhasil melakukan ini dengan mengembangkan "sisir frekuensi" yang membuat crosstalk dapat diprediksi dan dikelola.

"Crosstalk antara saluran komunikasi dalam kabel serat optik mematuhi hukum fisika tetap," kata peneliti Stojan Radic. Pemahaman yang lebih besar tentang distorsi sinyal ini telah memungkinkan tim insinyur memprediksi crosstalk dan menggunakan sisir frekuensi untuk mengkompensasinya terlebih dahulu. Ini menghilangkan kebutuhan akan repeater dan karena itu menghilangkan penghalang daya sebelumnya untuk serat optik. Oleh karena itu sinyalnya sangat kuat.

Penelitian yang dipublikasikan di Sains, menjelaskan bagaimana tim menggunakan sisir frekuensi untuk mencegah distorsi dan menyinkronkan variasi antara aliran informasi optik dalam serat optik. Metodenya dibandingkan dengan bagaimana seorang konduktor menyetel instrumen yang berbeda ke nada yang sama sebelum konser dimulai. Dengan crosstalk diperhitungkan, para insinyur dapat mengirim sinyal yang kuat lebih dari 12.000 km tanpa perlu repeater.

Jika metode ini digulirkan, bisa memecahkan masalah kapasitas optik. Ini tidak hanya akan menghasilkan internet yang lebih cepat, tetapi juga berarti bahwa sinyal yang kuat dapat dikirim melintasi jarak yang luas, yang sebelumnya tidak dapat diakses, di pelosok dunia yang terpencil. Jika serat optik adalah tulang punggung internet, kerangka tubuh online kita telah mengambil langkah besar dalam evolusinya.