Fujitsu Laboratories Ltd. ha sviluppato un sistema multiplexing a divisione di lunghezza d'onda ad altissima capacità che espande notevolmente la capacità di trasmissione delle fibre ottiche nelle reti ottiche che collegano i data center. La nuova tecnologia raggiunge questo obiettivo senza l'impiego di nuovi ricetrasmettitori dedicati alla nuova lunghezza d'onda. In precedenza, al fine di espandere la capacità di trasmissione tra i datacenter, gli operatori dovevano o aumentare il numero di fibre ottiche utilizzate, oppure avevano bisogno di ricevitori che supportassero ciascuna banda di lunghezze d'onda. Ora, Fujitsu Laboratories ha sviluppato la prima tecnologia di conversione della lunghezza d'onda a banda larga al mondo in grado di convertire in batch segnali ottici in banda C in nuove bande di lunghezza d'onda, compresa la banda L e la banda S, riconvertendole alla banda C originale una volta ricevute. Dopo lo sviluppo di un sistema che converte i segnali ottici in banda C in bande L e S prima di multiplexing e trasmetterli utilizzando questa tecnologia innovativa, I laboratori Fujitsu hanno dimostrato con successo in linea di principio che la capacità di trasmissione potrebbe essere triplicata. Ciò consente agli operatori dei data center di utilizzare le apparecchiature esistenti così come sono per aumentare l'efficienza dell'utilizzo della fibra ottica e quindi espandere la capacità di trasmissione. Ciò promette di eliminare il tipo di collo di bottiglia della rete che potrebbe rappresentare una sfida per gli utenti ad alto volume che devono archiviare, backup, o eseguire analisi parallele su grandi volumi di dati distribuiti tra più datacenter. Ciò include casi che molti si aspettano di aumentare drasticamente nel prossimo futuro, come i trasferimenti di dati non strutturati, tra cui materiale video 8K e informazioni sui registri dei dispositivi collegati tramite reti 5G.

Negli ultimi anni, l'utilizzo dei social network e dello streaming video ha contribuito ad aumenti esponenziali dei volumi di dati gestiti dai datacenter. Inoltre, molti prevedono che la circolazione dei dati crescerà notevolmente in futuro con la diffusione delle comunicazioni 5G e delle tecnologie video 8K. Sebbene gli operatori di data center abbiano già collegato più data center con reti ottiche e utilizzino lo storage distribuito per il ripristino di emergenza e l'elaborazione distribuita per l'elaborazione ad alta velocità, hanno bisogno di espandere ulteriormente la capacità di trasmissione per prepararsi efficacemente agli aumenti di volume di dati previsti nell'immediato futuro.

L'espansione delle capacità di trasmissione tra i datacenter può essere ottenuta aumentando il numero di fibre ottiche, però, tariffe aggiuntive sarebbero valutate in base al numero di fibre ottiche utilizzate, presentando un onere di costo significativo per gli operatori. D'altra parte, ciò che potrebbe essere considerato è anche l'uso simultaneo di nuove bande di lunghezze d'onda al di fuori della banda C. Le reti ottiche generalmente utilizzano la banda C per le sue buone prestazioni di trasmissione, ma per le trasmissioni a media distanza di diverse decine di chilometri tra datacenter, l'impatto della perdita di trasmissione con l'uso di altre bande di lunghezza d'onda, come la banda L o la banda S, è visto come piuttosto piccolo, e si può anche prendere in considerazione l'uso di queste bande di lunghezze d'onda. Però, questo metodo richiederebbe lo sviluppo separato di ricetrasmettitori in grado di supportare ciascuna banda.

Per affrontare queste sfide, Fujitsu Laboratories ha sviluppato un sistema di multiplexing ottico a divisione di lunghezza d'onda di capacità di trasmissione ultra-grande (è stata depositata una domanda di brevetto) che converte in batch i segnali ottici in banda C emessi da un trasmettitore in nuove lunghezze d'onda per la trasmissione, e poi li converte di nuovo nella banda di lunghezza d'onda originale prima di inviarli al ricevitore. Primo, il segnale ottico in banda C è abbinato a due luci pompa, generando un segnale con lunghezza d'onda mista. Le luci della pompa modificano l'indice di rifrazione del segnale di un mezzo ottico non lineare attraverso il quale il segnale passa ed emette segnali convertiti a una lunghezza d'onda diversa. Un principio simile viene utilizzato dal lato del ricevitore per restituire il segnale ottico trasmesso alla banda C.

Con questa tecnologia di nuova concezione, diventa possibile convertire efficientemente un segnale ottico in una banda di lunghezze d'onda arbitraria scegliendo le lunghezze d'onda di due luci di pompaggio, in base alle caratteristiche di dispersione cromatica di vari supporti ottici non lineari. Inoltre, questa tecnologia può ridurre il rumore sovrapposto al segnale dopo la conversione della lunghezza d'onda controllando in modo sincrono le luci della pompa. Ciò significa che può convertire simultaneamente la lunghezza d'onda del segnale in modo efficiente massimizzando la qualità del segnale ottico.

Utilizzando questa tecnologia, I laboratori Fujitsu hanno creato un sistema prototipo per convertire un segnale ottico in banda C in bande L e S, e poi multiplexed per la trasmissione, confermando con successo in linea di principio che questa tecnologia potrebbe triplicare la lunghezza d'onda disponibile senza l'uso di ricetrasmettitori per ogni nuova banda di lunghezze d'onda. Utilizzando questa tecnologia, diventano possibili trasmissioni che utilizzano una varietà ancora maggiore di bande diverse, consentendo l'espansione della capacità di trasmissione da due a 10 volte, come necessario. Oltre a questa tecnologia, gli operatori dei datacenter possono immediatamente utilizzare i nuovi ricetrasmettitori in banda C che verranno sviluppati in futuro nelle bande di lunghezza d'onda al di fuori della banda C.