Använda lasrar för att överföra data med 1 000 gigabit per sekund

Schweiz Forskargruppen vid ETH Zürich använde laserstrålar för att överföra optiska data över det 53 km långa avståndet mellan bergstoppen och staden Bern.

ETH Zürichs experiment med laserstråledataöverföring. Foto: ETH Zürich

Forskare vid ETH Zürich har, i samarbete med Thales Alenia Space och den franska nationella byrån för flyg- och rymdforskning (ONERA), framgångsrikt genomfört en optisk dataöverföring över luften med hjälp av laserteknik, rapporterade Innovation Origins den 22 juni. Experimentet, som genomfördes över ett avstånd på 53 km mellan berget Jungfraujoch och Bern i Schweiz, ställdes inför många utmaningar såsom luftturbulens och termiska fenomen.

Med hjälp av ett mikroelektromekaniskt system (MEMS)-chip med 97 justerbara speglar korrigerade teamet felet och uppnådde en bandbredd på en terabit per sekund (motsvarande 1 000 gigabit per sekund). Systemet kan skalas upp till 40 terabit per sekund med standardteknik, vilket öppnar upp möjligheten till höghastighets- och kostnadseffektiv internetanslutning via en konstellation av jordnära satelliter.

När en laserstråle färdas genom tät luft nära marken möter den ett antal faktorer som påverkar ljusvågornas rörelse och dataöverföringen. Den största utmaningen som forskarna tog itu med var den oregelbundna turbulensen hos luftpartiklar över snöklädda berg, Thunsjöns yta, trånga megastäder och Aare-plan, vilket introducerade fel i den överförda datan. Dessutom stör termisk scintillation i luften ljusrörelsens likformighet, vilket är synligt för blotta ögat en varm sommardag.

Projektpartnern ONERA använde MEMS för att övervinna detta hinder. Speglar korrigerar laserstrålens fasförskjutning baserat på skärningsytan längs sluttningen med en hastighet av 1 500 gånger per sekund.

Genom att övervinna lasersystemets tekniska begränsningar kunde ETH Zürich-teamet överföra mer information per tidsenhet än den radioteknik som används för satellitbaserade internetanslutningar. Den nya tekniken har potential att ha en stor inverkan på den globala internetinfrastrukturen, särskilt i avlägsna områden. Eftersom det experimentella systemet enkelt kan skalas upp till 40 kanaler och 40 terabit per sekund är det ett lovande alternativ till nuvarande djuphavskablar.

An Khang (enligt Innovation Origins )

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