Fujitsu Laboratories Ltd. har utvecklat ett våglängdsmultiplexsystem med ultrahög kapacitet som avsevärt utökar överföringskapaciteten för optiska fibrer i optiska nätverk som förbinder datacenter. Den nya tekniken uppnår detta utan användning av nya transceivrar dedikerade till nya våglängder. Tidigare, för att utöka överföringskapaciteten mellan datacentraler, operatörerna var tvungna att antingen öka antalet optiska fibrer som användes, eller så behövde de mottagare som stödde varje band av våglängder. Nu, Fujitsu Laboratories har utvecklat världens första bredbandsvåglängdskonverteringsteknik som kan batchkonvertera optiska C-bandssignaler till nya våglängdsband, inklusive L-band och S-band, omvandla dem tillbaka till det ursprungliga C-bandet när de mottogs. Vid utveckling av ett system som omvandlar optiska signaler i C-band till L- och S-band innan multiplexering och överföring av dem med denna innovativa teknik, Fujitsu Laboratories visade framgångsrikt i princip att överföringskapaciteten kunde tredubblas. Detta gör det möjligt för datacenteroperatörer att använda befintlig utrustning i befintligt skick för att öka effektiviteten i utnyttjandet av optisk fiber och därmed utöka överföringskapaciteten. Detta lovar att eliminera den typ av nätverksflaskhalsar som kan utgöra utmaningar för användare med stora volymer som behöver lagra, backa upp, eller utföra parallell analys på stora datamängder som distribueras mellan flera datacenter. Detta inkluderar fall som många förväntar sig att öka dramatiskt inom en snar framtid, såsom överföringar av ostrukturerad data inklusive 8K-videomaterial och enhetslogginformation ansluten via 5G-nätverk.

På senare år har användningen av sociala nätverk och strömmande video har bidragit till exponentiella ökningar av mängden data som hanteras av datacenter. Dessutom, många förutspår att datacirkulationen kommer att växa dramatiskt i framtiden med spridningen av 5G-kommunikation och 8K-videoteknik. Även om datacenteroperatörer redan har kopplat ihop flera datacenter med optiska nätverk och använder distribuerad lagring för katastrofåterställning och distribuerad bearbetning för höghastighetsbehandling, de måste utöka överföringskapaciteten ytterligare för att effektivt förbereda sig för de ökningar av datavolymen som förväntas inom den närmaste framtiden.

Att utöka överföringskapaciteten mellan datacenter kan åstadkommas genom att öka antalet optiska fibrer, dock, ytterligare avgifter skulle bedömas baserat på antalet optiska fibrer som används, innebär en betydande kostnadsbörda för operatörerna. Å andra sidan, vad som också kan övervägas är samtidig användning av nya våglängdsband utanför C-bandet. Optiska nätverk använder i allmänhet C-bandet för dess goda överföringsprestanda, men för medeldistansöverföringar på flera dussin kilometer mellan datacenter, effekterna av överföringsförlust med användning av andra våglängdsband, såsom L-bandet eller S-bandet, ses som ganska liten, och man kan också överväga att använda dessa våglängdsband. Dock, denna metod skulle kräva separat utveckling av transceivrar som skulle kunna stödja varje band.

För att möta dessa utmaningar, Fujitsu Laboratories utvecklade ett optiskt multiplexeringssystem med ultrastor överföringskapacitet (en patentansökan lämnades in) som batchkonverterar C-bands optiska signaler som matas ut av en sändare till nya våglängder för överföring, och konverterar dem sedan tillbaka till det ursprungliga våglängdsbandet innan de skickas till mottagaren. Först, den optiska C-bandssignalen kombineras med två pumpljus, generera en signal med blandad våglängd. Pumpljusen ändrar signalens brytningsindex för ett icke-linjärt optiskt medium som signalen passerar genom och matar ut konverterade signaler med en annan våglängd. En liknande princip används på mottagarsidan för att återföra den sända optiska signalen till C-bandet.

Med denna nyutvecklade teknik, blir det möjligt att effektivt konvertera en optisk signal till ett godtyckligt våglängdsband genom att välja våglängderna för två pumpljus, baserat på de kromatiska spridningsegenskaperna hos olika olinjära optiska medier. Dessutom, denna teknik kan minska bruset som överlagras på signalen efter våglängdskonvertering genom att synkront styra pumpljusen. Detta innebär att den samtidigt kan omvandla signalens våglängd effektivt samtidigt som den maximerar kvaliteten på den optiska signalen.

Genom att använda denna teknik, Fujitsu Laboratories skapade ett prototypsystem för att konvertera en optisk signal i C-band till L- och S-band, och multiplexade dem sedan för överföring, framgångsrikt bekräfta i princip att denna teknik skulle kunna tredubbla den tillgängliga våglängden utan användning av transceivrar för varje nytt våglängdsband. Med denna teknik, sändningar med en ännu större variation av olika band blir möjliga, möjliggör en utökning av överföringskapaciteten från två till tio gånger, efter behov. Förutom denna teknik, datacenteroperatörer kan omedelbart använda sig av nya C-bandstransceivrar som kommer att utvecklas framöver i våglängdsband utanför C-bandet.