Internet of things blir allt större samtidigt som utvecklingen inom multimedia går mot videoströmmar i 3d och 360 grader. Framtidens fiberinfrastruktur behöver kunna svälja betydligt mer dataströmmar än i dag och nu undersöker flera forskarlag runt om i världen hur man ska kunna lösa upp några av fibernätets största flaskhalsar för att kapaciteten ska räcka.

Långa distanser, mer störning

Ett av de största problemen med dagens fibernät är att det finns ett tröskelvärde för hur mycket energi som kan skickas igenom innan signalerna börjar störa ut varandra. Det innebär att distansen som signaler i praktiken kan skickas i ett fibernät begränsas av risken för störningar.

Nikola Alic, fotonforskare vid University of California, leder ett av forskarlagen som försöker lösa det här problemet.

– Att öka räckvidden och/eller kapaciteten i fibernätet är nödvändigt för att nätet ska kunna växa, säger Nikola Alic till Networkworld.

Läs också: Sunet bygger monsternätet som ska vara framtidssäkrat

Nikola Alics forskare tror sig ha hittat en lösning på problemet som de just nu testar i labmiljö, en typ av ”frekvenskam” som synkroniserar frekvensvariationer från de olika strömmarna i fiberkabeln. Frekvenskammen har visat sig ha två fördelar: dels kompenserar det för eventuella störningar innan signalerna går igenom kabeln, dels säkerställer den att eventuella störningar som ändå förekommer i nätet är förutsägbara och går att kompensera för fullständigt på andra sidan. Hittills har Nikola Alic och hans forskare lyckats skicka fem olika signaler genom ett 12 000 kilometer långt fibernät utan störningar med hjälp av frekvenskammarna.

Att förlänga distansen som signalerna kan skickas innebär att mycket kan sparas in i byggandet av fibernät. De regeneratorer som i dag krävs för att skicka signaler långt är dyra, men blir onödiga med hjälp av Nikola Alics lösning om den visar sig fungera i praktiken.

Från extern till intern modulering

En annan komponent inom fibernätet som är en flaskhals är moduleringen av dataströmmar, det vill säga processen där optiska signaler omvandlas till elektriska. Dagens modulering i fibernätet sker med externa moduleringsstationer, som enligt Radan Slavik, forskningschef inom optisk elektronik på University of Southampton, är en flaskhals på många platser i dagens fibernät.

Läs också: Allt du behöver för att gräva 9 000 kilometer kabel på havets botten

Radan Slavik leder ett forskningsprojekt, tilllsammans med ingenjörer hos en Irländsk photonutvecklare, med målet att flytta moduleringen till ett internt chip och efter fyra års arbete menar de att de nått sitt mål.

– Vår lösning innebär att datan kodas in direkt i lasern. Laserns intensitet ändras efter dataströmmen. För binär data innebär ’0’ att lasern är av och ’1’ att den är på, säger Radovan Slavik.

De främsta fördelarna med den här typen av lösning är lägre kostnad och mindre storlek enligt Radovan Slavik. Hans forskningslag jobbar just nu med att implementera den nya modulatorn i ett chip.

– Vi har precis fått våra första chip och behöver testa dem nu, säger han.