Проект «Моделирование и применение многомодовых волокон в задачах увеличения пропускной способности волоконно-оптических линий связи» стал победителем конкурса 2016 года по государственной поддержке молодых российских ученых - кандидатов наук в направлении Информационно-телекоммуникационные системы и технологии. Об актуальности предлагаемого проекта рассказывает его автор - научный сотрудник Лаборатории вычислительных технологий Редюк А.А.

В настоящее время более 99% глобальных информационных потоков обеспечиваются технологиями волоконно-оптической связи, а ежегодный рост трафика уже превышает рост пропускной способности. В связи с этим в мировом оптическом сообществе формулируется проблема, которая получила название «capacity crunch». Ее основой является гипотеза, что если не будет предложена новая технология, которая позволит значительно увеличить пропускную способность линий связи, в ближайшие годы мы можем столкнуться с проблемой превышения объемами трафика возможностей технологий передачи данных. С недавнего времени разработка систем связи, основанных на многомодовых волокнах, начала рассматриваться в качестве одного из перспективных путей для увеличения пропускной способности оптических сетей за счёт одновременной передачи сигналов с помощью разных мод волокна.

Распространение оптического сигнала одновременно по нескольким модам волокна является сложным нелинейным процессом, для исследования которого могут быть успешно применены средства математического моделирования. Основной целью предложенного проекта является разработка необходимого инструментария и демонстрация с помощью методов математического моделирования возможности более эффективной передачи данных по многомодовым линиям связи по сравнению с традиционными. Для достижения поставленной цели в ходе проекта будет решаться ряд задач, связанных с адаптацией математических моделей для моделирования нелинейного распространения оптического сигнала по многомодовому волокну, разработкой эффективных численных алгоритмов, ориентированных на расчёты на высокопроизводительных вычислительных комплексах, определение оптимального режима связи мод многомодового волокна для достижения максимальной скорости передачи данных.