PHASORS migliora le reti di comunicazione ottica
Ricercatori finanziati dall'UE e guidati dall'Università di Southampton nel Regno Unito hanno sviluppato un nuovo sistema di trasmissione dati che potrebbe migliorare in modo significativo la capacità di trasmissione e l'efficienza energetica delle reti di comunicazione ottica del mondo. Il progetto PHASOR ("Phase sensitive amplifier systems and optical regenerators and their applications") ha ottenuto quasi 3 Mio EUR dal tema "Tecnologie dell'Informazione e della Comunicazione" (TIC) del Settimo programma quadro (7° PQ) dell'UE. Il sistema è stato presentato sulla rivista Nature Photonics. La trasmissione di dati mediante le reti di fibra ottica è attualmente limitata dal cosiddetto "rumore di fase" degli amplificatori ottici e il "cross talk" causato dall'interazione del segnale con i molti altri segnali che circolano contemporaneamente attraverso la rete. Il rumore di fase è causato dalle fluttuazioni aleatorie, rapide e di breve durata nella fase di un segnale che interessano la qualità delle informazioni trasmesse e producono errori nella trasmissione dati. Il cross talk si riferisce al disturbo generato involontariamente da un segnale a un altro segnale. I partecipanti al PHASORS, con la supervisione del Centro di ricerca di optoelettronica (ORC) dell'Università di Southampton, hanno tuttavia compiuto un grande passo in avanti per eliminare questa interferenza. Tradizionalmente i dati ottici venivano inviati come una sequenza di bit codificati nell'ampiezza del fascio di luce, un sistema che era semplice e pratico ma inefficiente nel suo utilizzo della banda larga. Questo in passato non rappresentava un problema vista l'enorme capacità di trasporto dati di una fibra ottica. Ma la continua crescita di Internet e, in particolare, l'introduzione di applicazioni video che necessitano di banda larga come YouTube, ha portato a sempre più numerose richieste di formati di codifica del segnale dati più efficienti, in particolare schemi che codificano i dati nella fase e non nell'ampiezza di un fascio ottico. Il consorzio PHASORS ha sviluppato il primo amplificatore di fase e rigeneratore di fase per uso pratico con segnali binari codificati di fase ad alta velocità. Questo strumento, a differenza di altri sviluppati in passato, elimina il rumore di fase direttamente senza la necessità della conversione in un segnale elettronico, che inevitabilmente ridurrebbe le velocità ottenibili. Lo strumento prende un segnale dati in entrata rumoroso e ristabilisce la sua qualità riducendo l'aumento del rumore di fase e anche, allo stesso tempo, qualsiasi rumore d'ampiezza. "Questo risultato è un primo passo importante verso l'attuazione pratica di tutte le elaborazioni ottiche dei segnali con codifica della fase, che vengono ora sfruttate commercialmente per la loro migliore capacità di trasporto dati rispetto ai tradizionali schemi di codifica dell'ampiezza," ha detto il professor David Richardson dell'ORC, a capo del progetto PHASORS. "Il nostro rigeneratore può togliere il rumore dai segnali dati in entrata e dovrebbe permettere l'uso di sistemi con lunghezza e capacità fisica estese. Il raggiungimento di questo risultato, un obiettivo principale del progetto PHASORS, ha richiesto progressi significativi sia nella tecnologia delle fibre ottiche che in quella dei laser a semiconduttori all'interno del consorzio." Commentando gli effetti dello strumento, il professor Richardson ha detto: "Noi riteniamo che questo strumento e la tecnologia dei componenti associata avranno applicazioni importanti in varie discipline al di fuori delle telecomunicazioni, tra cui rilevazione ottica, metrologia, oltre a molti altri test di base e applicazioni per le misurazioni nella scienza e nell'ingegneria. Importanti contributi al PHASORS, che è iniziato nel 2008 e si dovrebbe concludere nel 2011, provengono da vari istituti nell'UE, ovvero l'ORC, l'Università Tecnologica Chalmers (Svezia), l'Istituto Nazionale Tyndall dell'University College Cork (Irlanda) e l'Università nazionale capodistriana di Atene (Grecia). Il know-how industriale proviene da Onefive (Svizzera), Eblana Photonics (Irlanda) e gli specialisti danesi di fibre ottiche OFS.
Paesi
Regno Unito