Использование лазеров для передачи данных со скоростью 1000 гигабит в секунду

Исследовательская группа Швейцарской высшей технической школы Цюриха использовала лазерные лучи для передачи оптических данных на расстояние 53 км между вершиной горы и городом Берн.

Эксперимент по передаче данных с помощью лазерного луча в Швейцарской высшей технической школе Цюриха. Фото: ETH Zurich — Эксперимент по передаче данных с помощью лазерного луча в Швейцарской высшей технической школе Цюриха. Фото: *ETH Zurich*

Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха в сотрудничестве с Thales Alenia Space и Французским национальным агентством по аэронавтике и исследованию космического пространства (ONERA) успешно осуществили оптическую передачу данных по воздуху с использованием лазерной технологии, сообщило издание Innovation Origins 22 июня. Эксперимент, проводившийся на расстоянии 53 км между вершиной горы Юнгфрауйох и Берном (Швейцария), столкнулся со многими трудностями, такими как турбулентность воздуха и тепловые явления.

Используя микроэлектромеханическую систему (MEMS) с 97 регулируемыми зеркалами, команда исправила ошибку и достигла пропускной способности в один терабит в секунду (что эквивалентно 1000 гигабит в секунду). Система может масштабироваться до 40 терабит в секунду с использованием стандартной технологии, открывая возможность высокоскоростного и экономически эффективного подключения к Интернету через созвездие околоземных спутников.

Когда лазерный луч проходит через плотный воздух вблизи земли, он сталкивается со многими факторами, которые влияют на движение световых волн и передачу данных. Самой большой проблемой, с которой столкнулись исследователи, стала неустойчивая турбулентность воздушных частиц над заснеженными горами, водной поверхностью озера Тун, густонаселенными мегаполисами и самолетами Ааре, которая вносила ошибки в передаваемые данные. Кроме того, мерцание воздуха, вызванное тепловым явлением, нарушает равномерность движения света, что можно наблюдать невооруженным глазом в жаркий летний день.

Для преодоления этого препятствия партнер проекта ONERA применил МЭМС. Зеркала корректируют фазовый сдвиг лазерного луча на основе пересекающейся поверхности вдоль градиента со скоростью 1500 раз в секунду.

Преодолев технические ограничения лазерной системы, команда Швейцарской высшей технической школы Цюриха смогла передавать больше информации за единицу времени, чем радиотехнология, используемая в спутниковых интернет-соединениях. Новые технологии могут оказать существенное влияние на глобальную инфраструктуру Интернета, особенно в отдаленных районах. Поскольку экспериментальную систему можно легко масштабировать до 40 каналов и 40 терабит в секунду, она является многообещающей альтернативой нынешним глубоководным кабелям.

Ан Кханг (согласно Innovation Origins )

Ссылка на источник