Понеділок, 23 травня 2011 р

Лазерний промінь, який може перенести цілу бібліотеку за 10 секунд

Група дослідників встановила новий рекорд передачі даних за допомогою лазерного променя, досягаючи 26 терабіт в секунду.

який

З такою швидкістю можна було б передати всю колекцію Бібліотеки Конгресу США - найбільшої у світі - через волоконно-оптичний кабель лише за десять секунд.

Фокус полягає у використанні того, що називається "оптикою перетворення Фур'є", щоб розрізнити більше 300 різних кольорів у лазерному промені, кожен з яких кодується своїм рядком інформації.

Прагнення збільшити потужність передачі даних за допомогою телекомунікаційних технологій на основі світла досягло низки успіхів за останні роки.

Перші волоконно-оптичні кабельні технології, що використовують кодовані рядки даних як "криві" для кожного кольору світла, що надсилає по одному.

Але тепер нові методи використовують декілька лазерів для кодування різних рядків даних в різних кольорах світла, посилаючи їх одночасно через волоконно-оптичний кабель.

У точці, яка приймає дані, є також лазерні генератори, які здатні розрізняти кожен сигнал, таким чином зворотний процес.

Перевірка пульсу

Світ шукає все більшої швидкості передачі даних.

Хоча потужність передачі даних обмежена кількістю доступних лазерів, витрати високі, говорить Вольфанг Фройд, співавтор дослідження та викладач з Інституту технологій Карлсруе в Німеччині.

"Ми вже встигли перевірити експеримент передачі 100 терабіт в секунду", - сказав він ВВС.

"Проблема в тому, що у них не було лише одного лазера, у них було щось на зразок 370 лазерів, що неймовірно дорого. Уявіть, 370 лазерних променів, які заповнили кілька полиць і спожили кілька кіловат енергії", - сказав він.

Професор Фрейд та його колеги сконцентрувались на пошуку способу створити подібні швидкості передачі даних, використовуючи лише один промінь з надзвичайно короткими імпульсами.

Усередині цих імпульсів знаходиться ряд дискретних кольорів світла, відомих як "частотний гребінець".

Коли ці імпульси передаються через волоконну оптику, різні кольори можуть додавати або віднімати дані та поєднувати їх, створюючи загалом близько 325 різних кольорів, кожен з яких можна декодувати незалежно.

Минулого року професор Фрейд та його колеги продемонстрували, як використовувати невелику кількість цих кольорів для передачі 10 терабіт в секунду.

Але на етапі прийому даних традиційні методи розділення кольорів не працювали. У поточному експерименті команда передавала сигнали через волоконно-оптичний кабель довжиною 50 км, а потім впровадила оптику перетворення Фур'є для розрізнення кожного каскаду даних.

Кольори скрізь


Оптика перетворення Фур'є - це добре відома математична хитрість, яка, по суті, може витягувати різні кольори інформаційного променя на основі виключно моментів, коли надходять різні частини променя.

Команда досягла цього оптично, а не математично, розділивши промінь прибуття на різні маршрути залежно від часу їх прибуття, зібравши їх знову в детектор.

Таким чином, збір даних різних кольорів вирішується спостереженням моменту, коли кожні дані надходять у різному кольорі.

Професор Фрейд каже, що цю техніку можна екстраполювати на кремнієву мікросхему - таку, як та, яка використовується в комп'ютерних процесорах - що збільшить можливості її комерційного використання.

Ідея складна, визнає Фройд, але він вважає, що її можна втілити, оскільки інновації прагнуть вищих швидкостей передачі даних.

"Подумайте про величезний прогрес у кремнієвих фотонах", - сказав він. "Ніхто не міг уявити десять років тому, що сьогодні було б настільки поширеним інтегрувати відносно складні схеми на кремнієву мікросхему".