Per far fronte al crescente traffico dati sulle interconnessioni a corto raggio utilizzate per l'elaborazione parallela nei supercomputer e la disaggregazione delle risorse nei data center*1, le tecnologie di interconnessione ottica per la trasmissione a banda larga ad alta densità sono oggetto di intense attività di ricerca e sviluppo. Contemporaneamente, anche la fibra ottica multicore (MCF)*2, che presenta più core all'interno di una singola fibra, è stata oggetto di intense attività di ricerca e sviluppo. La MCF è concepita come una fibra ottica di nuova generazione che può essere impiegata in sistemi di trasmissione ad altissima capacità. La maggior parte degli sviluppi della MCF ha costantemente consentito un diametro del rivestimento*3 più spesso rispetto alle fibre ottiche standard da 125 micron per aumentare il numero di core mantenendo buone proprietà ottiche per ciascun core e sopprimendo la diafonia tra i core*2.
Per la prima volta, Sumitomo ha sviluppato una fibra multicore (MCF) con un diametro del rivestimento di 125 micron, equivalente alle fibre ottiche standard*1, e dotata di otto core con bassa diafonia tra i core. La MCF vanta inoltre caratteristiche ottiche paragonabili a quelle di una fibra monomodale standard (SSMF) specializzata per la banda di lunghezza d'onda di 1,3 micron, dove è possibile sopprimere la distorsione del segnale. Grazie a queste caratteristiche, il rivestimento da 125 micron offre un'affidabilità meccanica*3 equivalente a quella delle fibre ottiche standard e consente l'utilizzo di diverse tecnologie associate alle fibre ottiche standard, come le tecnologie di cablaggio e connessione. La configurazione a otto core è stata scelta perché consente la trasmissione di segnali full-duplex (2×) a 100 Gb/s (4×25 Gb/s) su una MCF utilizzando la tecnologia di trasmissione e ricezione convenzionale progettata per segnali a 25 Gb/s. Le caratteristiche ottiche ottenute presentano un'elevata affinità con la tecnologia fotonica al silicio, che dispone di dispositivi ottici altamente integrati che operano nella banda a 1,3 μm.
Hanno realizzato un cavo 12-MCF utilizzando le fibre MCF sviluppate, che conteneva 96 core all'interno di un diametro esterno di 3 mm. La densità di core ottenuta è risultata più del doppio rispetto a qualsiasi altro cavo di comunicazione in fibra ottica. Le caratteristiche di trasmissione nella banda a 1,3 μm sono state valutate anche utilizzando un cavo MCF lungo 1,1 km. I test di valutazione effettuati con un ricetrasmettitore Ethernet 100G (100GBASE-LR4) hanno rivelato che il cavo MCF garantisce una trasmissione senza errori per segnali a 800 Gb/s (8 core × 4 lunghezze d'onda × 25 Gb/s), ovvero otto volte superiore a quella delle fibre monomodali standard (SSMF). I risultati degli esperimenti di trasmissione indicano che il cavo MCF sviluppato ha una capacità di trasmissione di almeno 9,6 Tb/s (12 fibre × 8 core × 4 lunghezze d'onda × 25 Gb/s). Ulteriori miglioramenti ai ricetrasmettitori possono incrementare ulteriormente la capacità di trasmissione.
*1 Disaggregazione delle risorse nei data center
Nei data center con disaggregazione delle risorse, le risorse interne di un server (elaborazione, memoria, archiviazione, comunicazione, ecc.) vengono disaggregate. Questa disaggregazione rende l'allocazione delle risorse più logica, facilita la riparazione/l'aggiornamento di risorse specifiche e consente un utilizzo efficiente delle risorse.
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* 3 Il diametro del rivestimento e l'affidabilità meccanica della fibra ottica.
Una fibra ottica può rompersi con una certa probabilità se sottoposta a sollecitazioni meccaniche, ad esempio sollecitazioni indotte dalla flessione, per un lungo periodo di tempo. L'affidabilità meccanica è elevata quando la probabilità di rottura è bassa. Un raggio di curvatura più stretto e un diametro del rivestimento più spesso causano maggiori sollecitazioni indotte dalla flessione. Pertanto, un diametro del rivestimento superiore a 125 micron non è preferibile per le trasmissioni a corto raggio, dove è facile applicare curve strette alla fibra.
* 4 Documenti presentati in ritardo
Questi documenti vengono ricevuti dopo la scadenza per la presentazione ordinaria. Generalmente, si tratta di documenti che presentano materiale nuovo e importante in settori in rapida evoluzione. Solo i documenti giudicati veramente eccellenti e convincenti vengono accettati per la presentazione.
