Hollow Core Fibers: Enabling Optical Links for 6G Networks
- Reference number
- FID24-0067
- Project leader
- Ozolins, Oskars
- Start and end dates
- 250801-300731
- Amount granted
- 3 250 000 SEK
- Administrative organization
- RISE Research Institutes of Sweden, Stockholm
- Research area
- Information, Communication and Systems Technology
Summary
The doctoral project focuses on advancing optical links for “fronthaul” and “backhaul”, e.g., “x-haul” in 6G mobile communication networks, addressing challenges from exponentially growing data rates and increasing demands for low latency, high capacity, and cost efficiency. Key innovations include the use of hollow-core fibers (HCFs) to reduce chromatic dispersion and nonlinearities and well high bandwith modulators in diffetent material pantforms. These advancements aim to support scalable, energy-efficient “x-haul” for 6G mobile networks, enabling net data rate of 400 Gbps. Objectives (Os). O1 Training through research on HCFs and high-bandwidth modulators for 6G. O2 Design and prototype novel HCF structures to enhance link performance. O3 Study different high-bandwidth modulators for “x-haul” optical links using HCFs. O4 Investigate optimal wavelength ranges for HCF-based 6G transmission. O5 Characterization of energy-efficiency and scalability. The HCF-6G project will result in energy-efficient links for 6G networks. 6G is key enablers for the Fourth Industrial Revolution (4IR), which is driving rapid advancements in production, operation, and service delivery, with Sweden leading in many industries. The Industrial Internet of Things (IIoT) is in turn a key enabler of 4IR, though it still faces challenges in implementation and cost.
Popular science description
Nuvarande trådlösa kommunikationssystem skiljer sig dramatiskt från det som fanns under Marconi-eran. En av de viktigaste komponenterna i dagens system är dess höghastighets optiska länkar. HCF-6G projektet syftar till att utveckla banbrytande optisk kommunikationsteknik för att möta de höga kraven från sjätte generationens (6G) mobilnät. Dessa nät, som förväntas lanseras mellan 2028 och 2030, kommer att möjliggöra extremt höga datahastigheter, nästintill omedelbar anslutning och kapacitet att hantera massiv datatrafik. De är nyckeln till framtida applikationer som eXtended Reality (XR), självkörande fordon och avancerad artificiell intelligens (AI). För att hantera den exponentiella ökningen av datatrafik och de rigorösa prestandakraven behövs kraftfulla optiska fibernät, som effektivt kan förse mobilnätet med stora datamängder. En central del av projektet är att optimera och utveckla en ny generation optisk fiber, kallad Hollow Core Fiber (HCF), som erbjuder betydande fördelar jämfört med traditionella glasfiberlösningar. I HCF leds ljuset genom luft i stället för glas, vilket minskar signalförluster, ökar hastigheten och reducerar icke-linjära störningar. Detta är avgörande för att skapa de ultrasnabba och pålitliga nätverk som 6G kräver, särskilt för applikationer där låg latens är kritisk, såsom vid fjärrkirurgi, autonom körning och realtidsstyrning av industriella processer. Målet för HCF-6G projektet är att leverera kostnadseffektiva, skalbara och högpresterande optiska lösningar som möter framtidens ökande krav på datatrafik och anslutningsbehov. Detta arbete bidrar till att göra 6G-nätverk till en nyckelfaktor för den fjärde industriella revolutionen (4IR), där Sverige kan fortsätta leda utvecklingen inom många industrier.