استخدام الليزر لنقل البيانات بسرعة 1000 جيجابت في الثانية

استخدم فريق البحث التابع للمعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ أشعة الليزر لنقل البيانات البصرية على مسافة 53 كيلومترًا بين قمة الجبل ومدينة برن.

تجربة نقل البيانات باستخدام شعاع الليزر في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ. الصورة: المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ

نجح باحثون في جامعة زيورخ الفيدرالية للتكنولوجيا، بالتعاون مع شركة تاليس ألينيا سبيس والوكالة الوطنية الفرنسية للملاحة الجوية وأبحاث الفضاء (ONERA)، في نقل البيانات الضوئية عبر الهواء باستخدام تقنية الليزر، حسبما أفاد موقع Innovation Origins في 22 يونيو. وواجهت التجربة، التي أجريت على مسافة 53 كيلومترًا بين قمة جبل يونغفراويوخ ومدينة برن في سويسرا، العديد من التحديات مثل الاضطرابات الجوية والظواهر الحرارية.

وباستخدام شريحة نظام كهروميكانيكي دقيق (MEMS) تحتوي على 97 مرآة قابلة للتعديل، تمكن الفريق من تصحيح الخطأ وتحقيق نطاق ترددي يبلغ تيرابت واحد في الثانية (ما يعادل 1000 جيجابت في الثانية). يمكن للنظام أن يصل إلى سرعة 40 تيرابت في الثانية باستخدام التكنولوجيا القياسية، مما يفتح المجال أمام إمكانية الاتصال بالإنترنت عالي السرعة وبتكلفة فعالة عبر مجموعة من الأقمار الصناعية القريبة من الأرض.

عندما ينتقل شعاع الليزر عبر الهواء الكثيف بالقرب من الأرض، فإنه يواجه العديد من العوامل التي تؤثر على حركة الموجات الضوئية ونقل البيانات. وكان التحدي الأكبر الذي واجهه الباحثون هو الاضطرابات غير المنتظمة لجزيئات الهواء فوق الجبال المغطاة بالثلوج، وسطح الماء في بحيرة ثون، والمدن الكبرى المزدحمة، وسهول آري، والتي أدخلت أخطاء في البيانات المرسلة. بالإضافة إلى ذلك، فإن الهواء المتذبذب الناتج عن الظاهرة الحرارية يعطل انتظام حركة الضوء، وهو ما يمكن ملاحظته بالعين المجردة في يوم صيفي حار.

قام شريك المشروع ONERA بنشر أنظمة MEMS للتغلب على هذه العقبة. تقوم المرايا بتصحيح تحول طور شعاع الليزر بناءً على السطح المتقاطع على طول التدرج بمعدل 1500 مرة في الثانية.

ومن خلال التغلب على القيود التقنية لنظام الليزر، تمكن الفريق في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ من نقل المزيد من المعلومات لكل وحدة زمنية مقارنة بتكنولوجيا الراديو المستخدمة في اتصالات الإنترنت عبر الأقمار الصناعية. تتمتع التكنولوجيات الجديدة بالقدرة على إحداث تأثير كبير على البنية التحتية العالمية للإنترنت، وخاصة في المناطق النائية. وبما أن النظام التجريبي يمكن توسيعه بسهولة إلى 40 قناة و40 تيرابت في الثانية، فهو يعد بديلاً واعداً لكابلات أعماق البحار الحالية.

آن كانج (وفقًا لأصول الابتكار )

رابط المصدر: https://vnexpress.net/dung-laser-truyen-du-lieu-toc-do-1-000-gigabit-moi-giay-4620994.html