Використання лазерів для передачі даних зі швидкістю 1000 гігабіт за секунду

Швейцарія Дослідницька група ETH Zurich використовувала лазерні промені для передачі оптичних даних на відстань 53 км між вершиною гори та містом Берн.

Експеримент з передачі даних лазерним променем ETH Zurich. Фото: ETH Zurich — Експеримент з передачі даних лазерним променем ETH Zurich. Фото: *ETH Zurich*

Дослідники з ETH Zurich у співпраці з Thales Alenia Space та Французьким національним агентством аерокосмічних та космічних досліджень (ONERA) успішно здійснили оптичну передачу даних по повітрю за допомогою лазерної технології, повідомила Innovation Origins 22 червня. Експеримент, проведений на відстані 53 км між горою Юнгфрауйох та Берном, Швейцарія, зіткнувся з багатьма труднощами, такими як турбулентність повітря та теплові явища.

Використовуючи мікроелектромеханічні системи (MEMS) з 97 регульованими дзеркалами, команда виправила помилку та досягла пропускної здатності один терабіт на секунду (еквівалентно 1000 гігабіт на секунду). Система може масштабуватися до 40 терабіт на секунду за допомогою стандартної технології, що відкриває можливість високошвидкісного та економічно ефективного підключення до Інтернету через сузір'я навколоземних супутників.

Коли лазерний промінь проходить крізь щільне повітря поблизу землі, він стикається з низкою факторів, що впливають на рух світлових хвиль та передачу даних. Найбільшою проблемою, з якою зіткнулися дослідники, була нестабільна турбулентність частинок повітря над засніженими вершинами гір, поверхнею озера Тун, переповненими мегаполісами та рівниною Ааре, яка вносила помилки в передані дані. Крім того, теплова сцинтиляція в повітрі порушує рівномірність руху світла, видиму неозброєним оком у спекотний літній день.

Партнер проєкту ONERA застосував MEMS для подолання цієї перешкоди. Дзеркала коригують фазовий зсув лазерного променя на основі поверхні перетину вздовж схилу зі швидкістю 1500 разів на секунду.

Подолавши технічні обмеження лазерної системи, команда ETH Zurich змогла передавати більше інформації за одиницю часу, ніж радіотехнологія, що використовується для супутникового інтернет-з'єднання. Нова технологія має потенціал суттєвого впливу на глобальну інтернет-інфраструктуру, особливо у віддалених районах. Оскільки експериментальну систему можна легко масштабувати до 40 каналів та 40 терабіт на секунду, вона є перспективною альтернативою сучасним глибоководним кабелям.

Ан Хан (Згідно з Innovation Origins )

Посилання на джерело