Veri merkezleri ve internet şebekeleri her geçen yıl daha fazla veri taşımak zorunda kalırken, mevcut fiber optik altyapının sınırları da giderek daha belirgin hâle geliyor. Bu yüzden telekomünikasyon şirketleri, daha yüksek hız ve daha düşük gecikme sunabilecek yeni nesil fiber teknolojileri üzerinde yoğun şekilde çalışıyor. Bu alandaki en umut verici çözümlerden biri olarak görülen hollow-core (içi boş çekirdekli) fiber teknolojisi, bu hafta önemli bir kilometre taşını daha geride bıraktı. Çinli araştırmacılar, gerçek dünya koşullarında gerçekleştirdikleri testte tek bir optik fiber hattı üzerinden 51,3 Tb/s veri aktarımı sağlayarak bu alanda yeni bir rekora imza attı. China Telecom öncülüğünde yürütülen proje kapsamında geliştirilen sistem, dünyanın en uzun hollow-core fiber hattı üzerinde test edildi. Yaklaşık 206 kilometrelik bağlantı boyunca herhangi bir sinyal tekrarlayıcı (repeater) kullanılmadan gerçekleştirilen denemede, her bir dalga boyu için 1,2 Tb/s veri aktarım hızına ulaşıldı. Sistemin toplam kapasitesi ise 51,3 Tb/s olarak ölçüldü.
Bu başarıyı önemli kılan nokta yalnızca ulaşılan hız değil. Çünkü bugüne kadar hollow-core fiber teknolojisi çoğunlukla laboratuvar ortamında test edilmişti. Çinli araştırmacılar ise bu teknolojinin gerçek bir telekomünikasyon altyapısında da aynı performansı gösterebildiğini ortaya koymuş oldu.
Hollow-Core Fiber Neden Daha Hızlı?
Geleneksel fiber optik kablolarda ışık, cam çekirdeğin içerisinden ilerliyor. Ancak cam tamamen şeffaf olsa bile ışığın hızını bir miktar yavaşlatıyor ve uzun mesafelerde sinyal kalitesinin korunmasını zorlaştırıyor. Hollow-core fiber teknolojisinde ise ışık, cam yerine büyük ölçüde hava dolu bir çekirdeğin içinden ilerliyor. Işığın havada çok daha hızlı hareket edebilmesi sayesinde sinyal gecikmesi azalırken, iletim kayıpları da düşürülebiliyor. Bu sayede hem daha yüksek veri hızlarına ulaşılabiliyor hem de uzun mesafelerde daha az sinyal güçlendirme ekipmanına ihtiyaç duyuluyor.
Bu özellikleri nedeniyle hollow-core fiber kabloların gelecekte internet şebekelerinde, kıtalar arası veri bağlantılarında ve yapay zekâ veri merkezleri arasında kurulacak yüksek bant genişlikli ağlarda önemli rol oynaması bekleniyor.
Araştırmacılar, yüksek veri hızına ulaşabilmek için yalnızca yeni fiber teknolojisinden yararlanmadı. Aynı zamanda her optik dalga boyunun taşıdığı veri miktarını anlık olarak ayarlayan adaptif bir kontrol sistemi de geliştirdiler. Sabit parametrelerle çalışan klasik sistemlerin aksine bu yaklaşım, her kanalın veri hızını, güç seviyesini ve kanal aralığını bağımsız şekilde optimize edebiliyor. Böylece tüm kanallar aynı ayarlarla çalışmak yerine kendi koşullarına göre en verimli noktada çalıştırılıyor. Araştırmacılara göre bu yöntem, sistemin toplam kapasitesini önemli ölçüde artırırken farklı veri hızlarının aynı anda kullanılmasına da imkân tanıyor.
Çalışmanın bir diğer önemli ayağını ise optik sinyal yükselteçleri oluşturuyor. Ekip, iki kademeli kazanç mimarisine ve çoklu katkılama (multi-element doping) yöntemine dayanan yeni bir optik yükselteç tasarımı geliştirdi. Bu yeni mimari sayesinde sinyal güçlendirme işlemi daha verimli hâle gelirken, farklı dalga boylarında daha dengeli performans elde edildi. Araştırmacılar ayrıca sistemin maksimum 33,5 dBm çıkış gücüne ulaşabildiğini belirtiyor. Bu da yüksek kapasiteli veri iletiminin daha kararlı şekilde gerçekleştirilebilmesini sağlıyor.
Sisteme ayrıca olası arızalara karşı çeşitli güvenlik mekanizmaları da eklendi. Optik bağlantıdaki güç değişimlerini sürekli takip eden izleme sistemi, olağan dışı bir durum tespit edildiğinde otomatik olarak bağlantıyı kesebiliyor ve ilgili alarm mekanizmalarını devreye sokabiliyor. Böylece hem ekipmanların zarar görmesi engelleniyor hem de yüksek güçlü optik iletim sistemlerinin güvenilirliği artırılmış oluyor.
