Výskumný tím podporovaný Microsoftom dosiahol prelom v oblasti optických technológií. Vyvinul kábel s dutým jadrom, ktorý podľa publikácie v Nature Photonics dosahuje najnižšiu optickú stratu v histórii. Tento úspech je výsledkom dlhoročného vývoja spoločnosti Lumenisity, ktorá vznikla ako spin-off z Optoelektronického výskumného centra Univerzity v Southamptone a od roku 2022 funguje pod Microsoftom.
Rekord, ktorý prepisuje históriu optických vlákien
Nové vlákno, postavené na dizajne dvojito vloženého antirezonančného vlákna bez uzlov (DNANF), dosiahlo útlm iba 0,091 dB/km pri vlnovej dĺžke 1550 nm. Pre porovnanie – najlepšie kremíkové vlákna držali hranicu okolo 0,14 dB/km už od 80. rokov. Podľa spoluautora štúdie Francesca Polettiho ide o „najväčšie zlepšenie vlnovodnej optickej technológie za posledných 40 rokov“.
Prečo je duté jadro revolúciou?
Klasické vlákna prenášajú fotóny cez sklo, čo spomaľuje signál na necelých 200 miliónov metrov za sekundu. Duté vlákno umožňuje svetlu šíriť sa vzduchom, čím sa rýchlosť blíži k fyzikálnemu maximu – takmer 300 miliónov metrov za sekundu. Výsledkom je nižšia latencia – kritická najmä pre dátové centrá a mobilné siete.
Problémom starších dutých vlákien boli vysoké straty energie, často cez 1 dB/km, čo ich obmedzovalo iba na špecializované použitia. DNANF to rieši pomocou mikroskopických sklenených trubíc, ktoré odrážajú svetlo cez vzduchové jadro a minimalizujú straty aj nežiaduce režimy.
Praktické testy a výhody pre cloud
Testy potvrdili stratu pod hranicou 0,1 dB/km aj pri viacerých meracích metódach. Navyše sa ukázalo, že vlákno má širšie spektrum (66 THz) a sedemkrát nižšiu chromatickú disperziu ako staršie konštrukcie. To môže znížiť spotrebu energie sietí a zjednodušiť výrobu vysielačov a prijímačov.
Microsoft už dnes prevádzkuje približne 1 200 km tohto vlákna v rámci cloudovej infraštruktúry a na konferencii Ignite 2024 Satya Nadella oznámil plán rozšíriť sieť na 15 000 km počas nasledujúcich dvoch rokov. Hlavným cieľom je podporiť dramaticky rastúce AI zaťaženie v Azure.
Budúcnosť: od laboratória k masovému nasadeniu
Potenciál je obrovský – o 45 % rýchlejší prenos dát a päť- až desaťnásobne väčšia šírka pásma než pri klasických vláknach. Výzvou ostáva masová výroba a štandardizácia, ktorá môže trvať ešte roky. No prvýkrát v histórii platí, že vlákno s prenosom cez vzduch prekonalo sklo, ktoré malo nahradiť – a to je míľnik, ktorý môže zmeniť celú telekomunikačnú infraštruktúru.
