Инженеры сделали революции связи, достигнув скорости 424 Гбит/с с помощью передовых плазмонных технологий
Исследователи из ETH Zurich достигли рекордных скоростей передачи данных с помощью плазмонных модуляторов, что обещает прогресс в области космической связи и потенциального глобального высокоскоростного доступа в Интернет, сообщает SciTechDaily. Потенциальная скорость передачи данных может достигать 1,4 Тбит/с. Эта технология способна изменить способы связи в мире.
Ученые добились скорости передачи данных до 424 Гбит/с по турбулентной оптической линии связи в свободном пространстве на расстоянии 53 км (33 мили) с помощью плазмонных модуляторов —- устройств, использующих особые световые волны, называемые поверхностными плазмонными поляритонами, для управления и модификации оптических сигналов. Это новое исследование закладывает основу для создания высокоскоростных оптических линий связи, передающих данные через открытый воздух или космос.
Сети оптической связи в свободном пространстве могут принести пользу исследователям космоса, обеспечивая высокоскоростную и емкую передачу данных с меньшими задержками и помехами, чем традиционные радиочастотные системы связи. Это может привести к более эффективной передаче данных, улучшению связи и расширению возможностей космических миссий.
Лауренц Кульмер из группы Лейтхольда Цюрихского технологического института представил это исследование на конференции Frontiers in Optics + Laser Science (FiO LS).
«Высокоскоростная передача данных в свободном пространстве — это один из вариантов подключения всего мира, а также она может служить в качестве резервного варианта в случае обрыва подводных кабелей, — говорит Кульмер. — Тем не менее, это также шаг к новому дешевому высокоскоростному интернету, который может соединить все точки мира». Он утверждает, что это может способствовать созданию стабильного высокоскоростного интернета для миллионов людей, которые в настоящее время не подключены к сети.
Плазмонные модуляторы идеально подходят для космических линий связи, поскольку они компактны и при этом работают на высоких скоростях в широком диапазоне температур с низким энергопотреблением.
В экспериментах с использованием оптического излучения в свободном пространстве исследователи достигли скорости передачи информации до 424 Гбит/с ниже 25% порога SD FEC — точки, при которой система все еще может исправить ошибки в передаваемых данных, несмотря на помехи или шум. Эксперименты с использованием плазмонного IQ-модулятора в стандартной оптоволоконной системе позволили достичь еще более высокой пропускной способности — до 774 Гбит/с/полюс, при этом не превышая 25% порога SD FEC.
Основываясь на этих результатах, исследователи утверждают, что сочетание плазмонных модуляторов с когерентной оптической связью в свободном пространстве может помочь увеличить общую пропускную способность, при этом скорость потенциально может достигать 1,4 Тбит/с. Полученные результаты также показывают, что оптические линии связи в свободном пространстве выгодно эксплуатировать на самых высоких скоростях, а не использовать форматы модуляции более высокого порядка и низкие скорости. По словам исследователей, при дальнейшем совершенствовании конструкции устройств и фотонной интеграции можно будет достичь скорости передачи данных с поляризационным мультиплексированием выше 1 Тбит/с для каждого поляризационного канала.
«На следующем этапе мы собираемся проверить долговременную надежность наших устройств, — говорит Кульмер. — Высокоскоростная производительность уже продемонстрирована, но мы должны убедиться, что они смогут работать долгие годы в самых суровых условиях — в космосе».
Ранее сообщалось, что исследователи смогли приблизить квантовый интернет к реальности. Идея квантового интернета обладает огромным потенциалом, однако подключение его к обычному интернету сопряжено с определенными трудностями. Новое исследование дает представление, как можно объединить существующие и будущие сети.
