การใช้เลเซอร์ในการส่งข้อมูลด้วยความเร็ว 1,000 กิกะบิตต่อวินาที

ทีมวิจัย ETH Zurich ของสวิตเซอร์แลนด์ ใช้ลำแสงเลเซอร์ในการส่งข้อมูลออปติกในระยะทาง 53 กม. จากยอดเขาและเมืองเบิร์น

การทดลองส่งข้อมูลด้วยลำแสงเลเซอร์ที่ ETH Zurich ภาพ: ETH Zurich — การทดลองส่งข้อมูลด้วยลำแสงเลเซอร์ที่ ETH Zurich ภาพ: *ETH Zurich*

นักวิจัยจาก ETH Zurich ร่วมมือกับ Thales Alenia Space และสำนักงานวิจัยการบินและอวกาศแห่งชาติฝรั่งเศส (ONERA) ประสบความสำเร็จในการส่งข้อมูลออปติคัลผ่านอากาศโดยใช้เทคโนโลยีเลเซอร์ ตามรายงานของ Innovation Origins เมื่อวันที่ 22 มิถุนายน การทดลองดังกล่าวซึ่งดำเนินการในระยะทาง 53 กิโลเมตรจากยอดเขา Jungfraujoch และเมือง Bern ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ต้องเผชิญกับความท้าทายมากมาย เช่น ความปั่นป่วนของอากาศและปรากฏการณ์ทางความร้อน

ทีมวิจัยได้แก้ไขข้อผิดพลาดดังกล่าวด้วยการใช้ชิประบบไมโครอิเล็กโตรแมคคานิคัล (MEMS) ที่มีกระจกปรับได้ 97 ชิ้น และสามารถบรรลุแบนด์วิดท์ที่หนึ่งเทราบิตต่อวินาที (เทียบเท่า 1,000 กิกะบิตต่อวินาที) ระบบนี้สามารถขยายได้ถึง 40 เทราบิตต่อวินาทีด้วยเทคโนโลยีมาตรฐาน ซึ่งเปิดโอกาสให้สามารถเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตความเร็วสูงและคุ้มค่าผ่านกลุ่มดาวเทียมใกล้โลกได้

ขณะที่ลำแสงเลเซอร์เดินทางผ่านอากาศหนาแน่นใกล้พื้นดิน จะต้องเผชิญกับปัจจัยหลายประการที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของคลื่นแสงและการส่งข้อมูล ความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดที่นักวิจัยเผชิญคือความปั่นป่วนของอนุภาคในอากาศเหนือภูเขาที่ปกคลุมด้วยหิมะ ผิวน้ำของทะเลสาบทูน มหานครที่แออัด และระนาบอาเร ซึ่งทำให้เกิดข้อผิดพลาดในข้อมูลที่ส่งออก นอกจากนี้ ประกายแสงจากความร้อนยังรบกวนความสม่ำเสมอของการเคลื่อนที่ของแสง ซึ่งสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าในวันที่อากาศร้อนในฤดูร้อน

พันธมิตรโครงการ ONERA ได้นำ MEMS มาใช้เพื่อเอาชนะอุปสรรคนี้ กระจกจะแก้ไขการเลื่อนเฟสของลำแสงเลเซอร์โดยอิงตามพื้นผิวที่ตัดกันตามแนวลาดเอียงด้วยอัตรา 1,500 ครั้งต่อวินาที

ด้วยการเอาชนะข้อจำกัดทางเทคนิคของระบบเลเซอร์ ทีม ETH Zurich จึงสามารถส่งข้อมูลต่อหน่วยเวลาได้มากกว่าเทคโนโลยีวิทยุที่ใช้ในการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตผ่านดาวเทียม เทคโนโลยีใหม่นี้มีศักยภาพที่จะสร้างผลกระทบอย่างใหญ่หลวงต่อโครงสร้างพื้นฐานอินเทอร์เน็ตทั่วโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ห่างไกล เนื่องจากระบบทดลองนี้สามารถขยายขนาดได้ถึง 40 ช่องสัญญาณและ 40 เทราบิตต่อวินาที จึงเป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับสายเคเบิลใต้น้ำลึกในปัจจุบัน

อัน คัง (อ้างอิงจาก Innovation Origins )

ลิงค์ที่มา