Поставлен рекорд скорости передачи данных



26 терабит в секунду — такой объём информации научились пересылать единичным лазером по оптоволоконному каналу специалисты технологического института Карлсруэ. Самое интересное, что учёные прогнозируют реализацию той же скорости в будущих серийных чипах.

Согласно статье [1] в журнале Nature Photonics, физики закодировали информацию более чем в 300 цветах лазерного луча.

Чтобы разобраться в эдакой путанице, пересланной по одному-единственному каналу, и, более того, достигнуть рекордных показателей, учёные использовали оптическую схему, работающую на основании быстрого преобразования Фурье.

Отметим, что инженерам ранее удавалось пересылать информацию и на бóльших скоростях (порядка ста терабит в секунду). Но для этого приходилось использовать несколько сот лазеров в качестве передатчиков (методика ортогонального частотного разделения каналов с мультиплексированием). Каждый из них работал со своим цветом, и все они смешивали сигналы в одном волоконном канале.

Скорость в такой схеме определяется количеством используемых лазеров и может наращиваться. Но возникают проблемы: получаемая установка потребляет невероятное количество энергии – мощность доходит до нескольких киловатт, кроме того, схему сложно сделать миниатюрной.

Профессор Вольфганг Фройде (Wolfgang Freude) и его коллеги из разных стран пошли другим путём. Если говорить упрощённо, учёные смешали световые потоки и создали в одном оптоволокне 325 цветов, каждый из которых нёс свой кусочек информации.

Быстрое преобразование Фурье позволяет вычленять цвета из входящего пучка по времени прихода отдельных составляющих луча и интенсивности импульса. Организовать обработку информации оказалось проще, когда она прибывает в разное время.



Первоначально инженеры запускали по каналу импульсы света, не обращая внимания на частоту излучения. Немцы и их коллеги уплотнили канал, «подвесив» сигналы на разные длины волн, а также укоротив лазерные импульсы (иллюстрация Nature).

Причём инженеры проделали это, преобразовав оптическую схему: математическими методами разобраться с поступающими данными было бы невозможно. А рекордная скорость была достигнута благодаря большему разбросу во временных задержках.

Профессор Фройде полагает, что с увеличением спроса на ещё более быструю передачу данных коммерческие продукты в виде кремниевых чипов не заставят себя долго ждать.

[1] D. Hillerkuss, R. Schmogrow, T. Schellinger, M. Jordan, M. Winter, G. Huber, T. Vallaitis, R. Bonk, P. Kleinow, F. Frey, M. Roeger, S. Koenig, A. Ludwig, A. Marculescu, J. Li, M. Hoh, M. Dreschmann, J. Meyer, S. Ben Ezra, N. Narkiss, B. Nebendahl, F. Parmigiani, P. Petropoulos, B. Resan, A. Oehler et al. 26 Tbit s−1 line-rate super-channel transmission utilizing all-optical fast Fourier transform processing. – Nature Photonics. – 2011. – doi:10.1038/nphoton.2011.74; Published online 22 May 2011.

Источник

«Точка зрения, будто верующий более счастлив, чем атеист, столь же абсурдна, как распространенное убеждение, что пьяный счастливее трезвого»

Шоу Бернард

Научный подход на Google Play

Файлы

Научные основы качественного долголетия и антистарения

Интеллектуальные уловки

Этюды о вселенной

Мир многих миров