Experts zijn constant bezig met het verbeteren van de glasvezeltechniek en met manieren vinden om een glasvezelnetwerk nog sneller te maken. Er zijn een hoop factoren waar de snelheid van data overdracht binnen een glasvezelnetwerk vanaf hangt. Experts zijn er nu achter gekomen dat de vorm van glasvezelkabels wellicht ook invloed heeft op de snelheid van de overdracht. In dit artikel vertellen we je hier alles over!
Vierkante glasvezelkabels in plaats van ronde?
Optische vezels, ofwel glasvezels, maken het snelle internet mogelijk dat we vandaag de dag over de hele wereld gewend zijn. De vraag naar snellere en efficiëntere gegevensoverdracht neemt alsmaar toe, zeker met de komst van Kunstmatige Intelligentie. Daarom blijven wetenschappers en onderzoekers zoeken naar innovaties en manieren om glasvezeltechnologie te optimaliseren en nog sneller te maken. In een recent onderzoek kwamen experts van de Universiteit van Iowa tot de ontdekking dat een alternatieve vezelgeometrie de overdrachtssnelheid van informatie kan verbeteren. Het ging in dit onderzoek om rechthoekige vezels in plaats van de traditionele cirkelvormige doorsnede. Deze bevindingen kunnen niet alleen de telecommunicatie verbeteren, maar ook het opkomende gebied van fotonische kwantumcomputing.
Het verschil tussen optische communicatie en andere methoden
Optische communicatie maakt gebruik van licht dat door transparante vezels reist om informatie te versturen. In tegenstelling tot traditionele communicatiemethoden, die vertrouwen op elektrische signalen of radiogolven. Glasvezeltechniek biedt een aantal grote voordelen ten opzichte van traditionele communicatiemethoden:
- Optische signalen verliezen weinig snelheid als ze verder worden verzonden;
- Gegevensoverdrachtssnelheden bereiken soms wel honderden gigabytes per seconde;
- Een glasvezelnetwerk kan bijna niet gehackt worden.
Voornamelijk bij multimode vezels zien we deze voordelen duidelijk terugkomen. Bij multimode vezels zorgen meerdere lichtpaden, bekend als modi, ervoor dat meerdere signalen tegelijkertijd kunnen reizen. Ook multimode vezels brengen echter een aantal uitdagingen met zich mee.
De uitdagingen van multimode vezels
Wat zijn de uitdagingen die multimode vezels met zich meebrengen? Een van deze uitdagingen is signaalvervorming. Licht dat door verschillende banen reist, komt niet altijd op hetzelfde moment of op dezelfde positie bij de uitgang van de kabel. Dit probleem wordt soms nog wat complexer doordat optische signalen uit meerdere golflengtes bestaan, die elk met een iets andere snelheid bewegen en unieke paden volgen. Hierdoor kan de uitvoer vervormd lijken en in sommige gevallen ook zijn. Dit is een uitdaging waar experts momenteel veel onderzoek naar doen. Er zijn strategieën nodig om correlaties tussen golven van verschillende frequenties waaruit het signaal bestaat te verbeteren.
Kan het aanpassen van de vorm van glasvezelkabels helpen?
Momenteel gebruiken we een cirkelvormige kern voor de meeste optische vezels. De reden hiervoor is dat deze vorm de productie van de vezels makkelijker maakt. Daarnaast maakt deze vorm het eenvoudiger om vezels uit te lijnen met connectoren en andere optische componenten. Toch blijkt nu uit onderzoek dat andere vormen veel voordelen met zich meebrengen. In een onderzoek dat werd gepubliceerd in Advanced Photonics Research onderzochten experts hoe licht zich voortplant door submillimeter-grote vezels met ronde en rechthoekige doorsneden. Op deze manier wilden de onderzoekers bekijken of een andere vorm frequentiecorrelaties kan verbeteren.
Wat is de conclusie?
Ze onderzochten hoe laserpulsen die bestaan uit meerdere golflengten zich voortplanten door verschillende vezelvormen. Uit de resultaten bleek dat rechthoekige vezels verschillende voordelen met zich meebrachten, ondanks het feit dat ze ingewikkelder zijn om te produceren. De bevindingen uit het onderzoek suggereren dat optische vezels met een rechthoekige vorm de capaciteit van optische communicatiekanalen met ongeveer 20% zou kunnen verbeteren ten opzichte van optische vezels met een cirkelvormige doorsnede. Dat is nogal wat!