publicerat i tidskriften Nature Communications, dessa resultat har potential att inte bara snabba de närmaste 25 åren av Australiens telekommunikationskapacitet, men också möjligheten för denna hemodlade teknik att rullas ut över hela världen.

mot bakgrund av trycket på världens Internetinfrastruktur, som nyligen lyfts fram av isoleringspolitik som ett resultat av COVID-19, kunde forskargruppen ledd av Dr Bill Corcoran (Monash), framstående Professor Arnan Mitchell (RMIT) och Professor David Moss (Swinburne) uppnå en datahastighet på 44,2 terabit per sekund (Tbps) från en enda ljuskälla.

denna teknik har kapacitet att stödja höghastighetsinternetanslutningar för 1,8 miljoner hushåll i Melbourne, Australien, samtidigt och miljarder över hela världen under högtider.

demonstrationer av denna storlek är vanligtvis begränsade till ett laboratorium. Men för denna studie uppnådde forskare dessa snabba hastigheter med befintlig kommunikationsinfrastruktur där de effektivt kunde ladda-testa nätverket.

de använde en ny enhet som ersätter 80 lasrar med en enda utrustning som kallas en mikrokam, som är mindre och lättare än befintlig telekommunikationshårdvara. Den planterades i och lasttestades med befintlig infrastruktur, som speglar den som används av NBN.

det är första gången någon mikrokam har använts i en fältförsök och har den högsta mängden data som produceras från ett enda optiskt chip.

” Vi får för närvarande en snygg topp på hur infrastrukturen för internet kommer att hålla upp om två till tre år, på grund av det oöverträffade antalet personer som använder internet för fjärrarbete, socialisering och streaming. Det visar oss verkligen att vi måste kunna skala kapaciteten hos våra Internetanslutningar”, säger Dr Bill Corcoran, medförfattare till studien och föreläsare i elektroteknik och datorsystemteknik vid Monash University.

” vad vår forskning visar är förmågan för fibrer som vi redan har i marken, tack vare NBN-projektet, att vara ryggraden i kommunikationsnät nu och i framtiden. Vi har utvecklat något som är skalbart för att möta framtida behov.

” och det är inte bara Netflix vi pratar om här-det är den bredare omfattningen av vad vi använder våra kommunikationsnät för. Dessa data kan användas för självkörande bilar och framtida transporter och det kan hjälpa medicin, utbildning, Finans och e-handel, samt göra det möjligt för oss att läsa med våra barnbarn från kilometer bort.”

för att illustrera den inverkan optiska mikrokammar har på optimering av kommunikationssystem installerade forskare 76,6 km ”mörka” optiska fibrer mellan RMIT Melbourne City Campus och Monash University Clayton Campus. De optiska fibrerna tillhandahölls av Australiens akademiska forskningsnätverk.

inom dessa fibrer placerade forskare mikrokammen-bidragit av Swinburne University, som en del av ett brett internationellt samarbete-som fungerar som en regnbåge som består av hundratals högkvalitativa infraröda lasrar från ett enda chip. Varje laser har kapacitet att användas som en separat kommunikationskanal.

forskare kunde skicka maximal data ner varje kanal, simulera topp Internetanvändning, över 4thz bandbredd.

Distinguished Professor Mitchell sa att den optimala datahastigheten på 44.2 Tbps visade potentialen hos befintlig Australisk Infrastruktur. Projektets framtida ambition är att skala upp de nuvarande sändarna från hundratals gigabyte per sekund mot tiotals terabyte per sekund utan att öka storlek, vikt eller kostnad.

”på lång sikt hoppas vi kunna skapa integrerade fotoniska chips som kan möjliggöra att denna typ av datahastighet uppnås över befintliga optiska fiberlänkar med minimal kostnad”, säger framstående Professor Mitchell.

” ursprungligen skulle dessa vara attraktiva för Ultrahög hastighetskommunikation mellan datacenter. Vi kan dock föreställa oss att denna teknik blir tillräckligt låg kostnad och kompakt för att den skulle kunna användas för kommersiell användning av allmänheten i städer över hela världen.”

Professor Moss, chef för Optical Sciences Center vid Swinburne University, sa: ”under de 10 åren sedan jag uppfann mikrokammchips har de blivit ett enormt viktigt forskningsområde.

” det är verkligen spännande att se deras förmåga i fiberoptisk telekommunikation med ultrahög bandbredd som kommer att förverkligas. Detta arbete representerar en världsrekord för bandbredd ner en enda optisk fiber från en enda chipkälla, och representerar ett enormt genombrott för en del av nätverket som gör den tyngsta lyftningen. Mikrokammar erbjuder ett enormt löfte för oss att möta världens omättliga efterfrågan på bandbredd.”