فیبر نوری توخالی مایکروسافت سرعت اینترنت را تا ۴۵ درصد افزایش می‌دهد

گروهی از محققان حوزه شبکه با پشتیبانی مایکروسافت، موفق به توسعه نوع جدیدی از کابل‌های فیبر نوری با هسته توخالی (Hollow-Core Fiber) شده‌اند که کمترین میزان افت سیگنال نوری ثبت‌شده تاکنون را ارائه می‌دهد. این دستاورد می‌تواند تأخیر در انتقال داده بین مراکز داده ابری و شبکه‌های تلفن همراه را به شکل قابل توجهی کاهش و پهنای باند شبکه را تا ۴۵ درصد افزایش دهد.

این تیم تحقیقاتی که از دانشگاه ساوت‌همپتون و شرکت Lumenisity، که چند سال پیش توسط مایکروسافت خریداری شد، برخاسته، نتایج کار خود را در نشریه معتبر Nature Photonics منتشر کرده است. آن‌ها معتقدند طراحی جدیدشان می‌تواند هم از نظر افت سیگنال و هم از لحاظ پهنای باند، عملکرد بهتری نسبت به فیبرهای نوری رایج داشته باشد.

غلبه بر یک چالش قدیمی

ایده فیبرهای هسته-خالی دهه‌ها قدمت دارد و جذابیت اصلی آن به یک واقعیت فیزیکی ساده بازمی‌گردد: نور در هوا یا خلأ با سرعتی نزدیک به ۳۰۰ میلیون متر بر ثانیه حرکت می‌کند، در حالی که سرعت آن در شیشه که ماده اصلی فیبرهای نوری فعلی است حدود ۳۳ درصد کندتر و نزدیک به ۲۰۰ میلیون متر بر ثانیه است. با این حال، نسخه‌های اولیه این فناوری به دلیل افت شدید توان سیگنال، غیرعملی بودند و برای مسافت‌های طولانی کارایی نداشتند.

فیبرهای نوری معمولی امروزی حداقل افت سیگنال ۰.۱۴ دسی‌بل بر کیلومتر (dB/km) را تجربه می‌کنند. در مقابل، نسل‌های اول فیبرهای هسته خالی افتی بیش از ۱ دسی‌بل بر کیلومتر داشتند که نیاز به تقویت‌کننده‌های متعدد و پرهزینه را در شبکه ایجاب می‌کرد. اما تیم تحت حمایت مایکروسافت موفق شده است این میزان را در طراحی جدید خود به کمتر از ۰.۱ دسی‌بل بر کیلومتر برساند که یک رکورد جدید محسوب می‌شود.

طراحی جدید و مزایای آن

طراحی جدید این محققان، نسخه‌ای اصلاح‌شده از رویکردی به نام DNANF است. در این روش، از غشاهای شیشه‌ای بسیار نازک در اطراف هسته توخالی برای هدایت پرتو نور با حداقل اتلاف استفاده می‌شود.

کاهش افت سیگنال به معنای نیاز کمتر به تقویت‌کننده‌های نوری در طول شبکه است که می‌تواند به ایجاد شبکه‌هایی سبزتر و با مصرف انرژی کمتر منجر شود. علاوه بر این، این تیم وعده داده است که فناوری جدیدشان سرعت انتقال داده تا ۴۵ درصد سریع‌تر از فیبرهای معمولی امروزی را ممکن می‌سازد. با بهینه‌سازی‌های بیشتر، این طراحی پتانسیل پشتیبانی از پهنای باند ۵ تا ۱۰ برابر بیشتر را نیز خواهد داشت.

کاربردها و آینده این فناوری

فرانچسکو پولتی، از نویسندگان اصلی این مقاله و یکی از بنیان‌گذاران Lumenisity، معتقد است که این پیشرفت می‌تواند در زمینه‌های مختلفی از جمله آموزش مدل‌های هوش مصنوعی، جراحی از راه دور، خودروهای خودران و بهبود ارتباطات میان مراکز داده تحول ایجاد کند.

به گفته او، مایکروسافت در حال حاضر تقاضای داخلی عظیمی برای این فیبر دارد و تمام تولیدات این واحد در چند سال آینده را برای توسعه زیرساخت‌های ابری خود به کار خواهد گرفت. با این حال، پیش‌بینی می‌شود پس از طی مراحل استانداردسازی و ورود بازیگران بیشتر به بازار، این فناوری ظرف حدود پنج سال آینده در دسترس سایر اپراتورهای مراکز داده و شرکت‌های مخابراتی قرار گیرد.