1 мин чтения

Ученые продолжают ставить рекорды передачи данных, при этом самая быстрая передача информации между лазером и системой с одним оптическим чипом в настоящее время установлена на уровне 1,8 петабит в секунду. Это значительно превышает объем трафика, проходящего через весь Интернет каждую секунду.

Вот еще одно сравнение: средняя скорость широкополосной загрузки в США составляет 167 мегабит в секунду. Вам нужно 1000 мегабит, чтобы добраться до гигабита, а затем 1 миллион гигабит, чтобы добраться до 1 петабита.

Независимо от того, как вы это представляете, 1,8 петабита – это серьезный объем данных для передачи за секунду.

Система передачи данных с турбонаддув построена на оптическом чипе специальной разработки, который использует свет от одного инфракрасного лазера и расщепляет его на сотни частот. Частоты изолированы друг от друга на фиксированных расстояниях, как зубья в расческе – отсюда и название этой установки, которая представляет собой частотную расческу.

Каждый “зубец” частотной гребенки может посылать свой собственный пакет данных, благодаря чему достигается огромная скорость передачи. Используя более традиционные средства, потребовалось бы около тысячи лазеров, чтобы нести одинаковое количество 1 и 0.

«Особенность этого чипа в том, что он создает частотную гребенку с идеальными характеристиками для волоконно-оптической связи», – говорит наноученый Виктор Торрес Компани из Технологического университета Чалмерса в Швеции.

«Он обладает высокой оптической мощностью и охватывает широкую полосу пропускания в спектральной области, которая представляет интерес для передовых оптических коммуникаций».

Чтобы достичь этой цели, исследователи разделили волоконно-оптический кабель на 37 отдельных секций сердечника, а затем каждая секция была разделена на 223 различных частотных среза – зубья на гребне. Параллельная отправка такого количества данных имела решающее значение для достижения рекордной скорости.

Сами фактические данные были закодированы в световые сигналы с использованием процесса, который называется модуляцией, регулирующего высоту, силу, ритм и направления световых волн для сохранения единиц и нулей, составляющих цифровые данные.

На данный момент это всего лишь подтверждение концепции, не в последнюю очередь потому, что компьютеры не способны генерировать или получать столько данных одновременно. В случае этого исследования использовались искусственные “фиктивные” данные, чтобы убедиться, что система работает так, как задумано.

Более того, в чип необходимо встроить дополнительные компоненты, включая устройства кодирования данных. Однако, по словам исследователей, как только это будет сделано, результирующая система будет намного быстрее и потреблять меньше энергии, чем та, что у нас есть в настоящее время.

«Наше решение потенциально может заменить сотни тысяч лазеров, расположенных в интернет-узлах и центрах обработки данных, которые потребляют энергию и выделяют тепло», – говорит инженер-электрик Лейф Кацуо Оксенлеве из Технического университета Дании.

«У нас есть возможность внести свой вклад в создание Интернета, который оставляет меньший след на климате».

Благодаря использованию расчетной модели ученые также смогли определить, что существует значительный потенциал, когда дело доходит до масштабирования системы – в будущем должны быть возможны еще более высокие скорости передачи данных.

Модели показывают, что за счет дополнительного разделения световых частот и дальнейшего усиления производимых сигналов возможна скорость до 100 петабит в секунду. Все это можно сделать без потери достоверности данных.

Достижение этой стадии будет зависеть от улучшений в других областях вычислительной техники и инфраструктуры Интернета, но базовые технологии – лазеры, оптоволокно – не слишком далеки от того, что мы уже используем.

«Чем больше компонентов мы сможем интегрировать в чип, тем эффективнее будет весь передатчик», – говорит Кацуо Оксенлеве. «Это будет чрезвычайно эффективный оптический передатчик сигналов данных».

Источник новости Nature

Просмотров: 6

Поделитесь новостью
0 0 голоса
Рейтинг статьи
Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
Предыдущий пост Протоны Могут Растягиваться Больше Чем Предсказывает Физика
Следующий пост Ученые Говорят что Обнаружили Таинственно “Странную Звезду” Состоящей из Кварков
Close
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x