Новая оптическая технология может передавать данные на скорости 26 Тбит/сек
Инженеры создали новую технологию супербыстрой передачи информации, позволяющую передавать при помощи всего одного лазерного луча до 26 терабит данных в секунду. По словам разработчиков, с подобной скоростью крупнейшую библиотеку в мире - американскую Библиотеку Конгресса - в цифровом виде можно было бы передать за 10 секунд.
В основе новой сверхскоростной технологии лежит эффект так называемых "быстрых преобразований Фурье", позволяющих упаковать в один луч более 300 различных цветов, каждый из которых кодирует собственный поток информации. Подробно о своей разработке исследователи рассказывают в последнем номере научного журнала Nature Photonics.
В статье говорится, что спрос на скоростные телекоммуникационные технологии стал особенно очевидным в последние годы, когда по всему миру стало размещаться чрезвычайно много "тяжелого" контента в интернете. Ранее существовавшие оптические технологии также позволяли передавать данные на приличных скоростях, но для того, чтобы как-то поднять скорость передачи информации, разработчики просто добавляли еще один или несколько лучей. Прежде никогда инженеры не создавали различных длин волн внутри одного луча.
Одной из основных технологий, реализованных в новинке является "ортогональное частотное разделение с мультиплексированием", то есть разделение луча на несколько подпотоков, каждый из которых отвечает за свои данные, хотя сам луч, при этом, не дробится на несколько лучей. Правда, для того, чтобы работать с таким замысловатым лучом, требуется передатчик и приемник особой, и довольно сложной, конструкции. Они должны быть в состоянии одновременно создавать и считывать до 300 световых потоков разом.
Вольфганг Фройде, физик из Института технологий в немецком городе Карлсруэ, говорит, что теоретически их технология имеет еще очень большой запас масштабирования и упирается лишь в чувствительность лазерных ресиверов. "В лабораторных условия мы уже опробовали технологию передачи данных со скоростью до 100 терабит в секунду", - говорит он.
Физик говорит, что у их технологии есть и еще одно серьезное преимущество - энергоэффективность. "Представьте, что у вас есть 300 отдельных лазерных лучей, передающих данные, или же один луч с 300 спектрами. В первом случае вам нужно в 300 раз больше электроэнергии", - говорит он.
Фройде рассказывает, что когда они работали над новой технологией, им пришлось создать так называемую "частотную ловушку", чтобы ресивер не потерял ни один из световых потоков. Созданные на сегодня ловушки способны работать с 350 световыми потоками в одном луче. Для точной дешифровки ученые как раз и использовали вышеупомянутую трансформацию Фурье - математический трюк, позволяющий вычислять по заданным параметрам, например времени, тот или иной световой поток.
До сих пор преобразования Фурье использовались в основном в математике, сейчас же их применили в оптической сфере. Здесь они используются, чтобы ресивер заранее знал, когда до него дойдет та или иная часть светового спектра. "Удивительно, что все это нам удалось создать только на базе существующих технологий кремниевой фотоники, никаких новых материалов не было использовано", - говорит Фройде.
Инженеры создали новую технологию супербыстрой передачи информации, позволяющую передавать при помощи всего одного лазерного луча до 26 терабит данных в секунду. По словам разработчиков, с подобной скоростью крупнейшую библиотеку в мире - американскую Библиотеку Конгресса - в цифровом виде можно было бы передать за 10 секунд.
В основе новой сверхскоростной технологии лежит эффект так называемых "быстрых преобразований Фурье", позволяющих упаковать в один луч более 300 различных цветов, каждый из которых кодирует собственный поток информации. Подробно о своей разработке исследователи рассказывают в последнем номере научного журнала Nature Photonics.
В статье говорится, что спрос на скоростные телекоммуникационные технологии стал особенно очевидным в последние годы, когда по всему миру стало размещаться чрезвычайно много "тяжелого" контента в интернете. Ранее существовавшие оптические технологии также позволяли передавать данные на приличных скоростях, но для того, чтобы как-то поднять скорость передачи информации, разработчики просто добавляли еще один или несколько лучей. Прежде никогда инженеры не создавали различных длин волн внутри одного луча.
Одной из основных технологий, реализованных в новинке является "ортогональное частотное разделение с мультиплексированием", то есть разделение луча на несколько подпотоков, каждый из которых отвечает за свои данные, хотя сам луч, при этом, не дробится на несколько лучей. Правда, для того, чтобы работать с таким замысловатым лучом, требуется передатчик и приемник особой, и довольно сложной, конструкции. Они должны быть в состоянии одновременно создавать и считывать до 300 световых потоков разом.
Вольфганг Фройде, физик из Института технологий в немецком городе Карлсруэ, говорит, что теоретически их технология имеет еще очень большой запас масштабирования и упирается лишь в чувствительность лазерных ресиверов. "В лабораторных условия мы уже опробовали технологию передачи данных со скоростью до 100 терабит в секунду", - говорит он.
Физик говорит, что у их технологии есть и еще одно серьезное преимущество - энергоэффективность. "Представьте, что у вас есть 300 отдельных лазерных лучей, передающих данные, или же один луч с 300 спектрами. В первом случае вам нужно в 300 раз больше электроэнергии", - говорит он.
Фройде рассказывает, что когда они работали над новой технологией, им пришлось создать так называемую "частотную ловушку", чтобы ресивер не потерял ни один из световых потоков. Созданные на сегодня ловушки способны работать с 350 световыми потоками в одном луче. Для точной дешифровки ученые как раз и использовали вышеупомянутую трансформацию Фурье - математический трюк, позволяющий вычислять по заданным параметрам, например времени, тот или иной световой поток.
До сих пор преобразования Фурье использовались в основном в математике, сейчас же их применили в оптической сфере. Здесь они используются, чтобы ресивер заранее знал, когда до него дойдет та или иная часть светового спектра. "Удивительно, что все это нам удалось создать только на базе существующих технологий кремниевой фотоники, никаких новых материалов не было использовано", - говорит Фройде.
New optical technology can transmit data at 26 Tbps
Engineers have created a new technology of superfast information transfer, which allows transmitting with just one laser beam up to 26 terabits of data per second. According to the developers, with such speed, the largest library in the world - the American Library of Congress - could be transmitted digitally in 10 seconds.
The basis of the new ultra-high-speed technology is the effect of the so-called "fast Fourier transforms", which allows you to pack more than 300 different colors in one beam, each of which encodes its own flow of information. Researchers tell in detail about their development in the latest issue of the scientific journal Nature Photonics.
The article says that the demand for high-speed telecommunication technologies has become especially evident in recent years, when extremely heavy content on the Internet began to be posted all over the world. Previously existing optical technologies also allowed transmitting data at decent speeds, but in order to somehow increase the speed of information transfer, the developers simply added one or more rays. Never before had engineers created different wavelengths within a single beam.
One of the main technologies implemented in the new product is “orthogonal frequency division multiplexing”, that is, dividing a beam into several sub-streams, each of which is responsible for its data, although the beam itself is not split into several rays. True, in order to work with such an intricate beam, a transmitter and receiver of a special, and rather complex, design are required. They should be able to simultaneously create and read up to 300 light fluxes at once.
Wolfgang Freude, a physicist at the Institute of Technology in the German city of Karlsruhe, says that theoretically their technology has a very large scale margin and rests only on the sensitivity of laser receivers. “In the laboratory, we’ve already tested data transfer technology at speeds up to 100 terabits per second,” he says.
The physicist says that their technology has another major advantage - energy efficiency. “Imagine you have 300 separate laser beams transmitting data, or one beam with 300 spectra. In the first case, you need 300 times more electricity,” he says.
Freude says that when they worked on a new technology, they had to create the so-called “frequency trap” so that the receiver would not lose any of the light fluxes. The traps created today are capable of working with 350 light fluxes in one beam. For accurate decryption, scientists just used the aforementioned Fourier transform - a mathematical trick that allows you to calculate a given light flux according to specified parameters, for example, time.
Until now, the Fourier transforms have been used mainly in mathematics, but now they are used in the optical field. Here they are used so that the receiver knows in advance when this or that part of the light spectrum reaches it. "It's amazing that we managed to create all this only on the basis of existing silicon photonics technologies, no new materials were used," says Freude.
Engineers have created a new technology of superfast information transfer, which allows transmitting with just one laser beam up to 26 terabits of data per second. According to the developers, with such speed, the largest library in the world - the American Library of Congress - could be transmitted digitally in 10 seconds.
The basis of the new ultra-high-speed technology is the effect of the so-called "fast Fourier transforms", which allows you to pack more than 300 different colors in one beam, each of which encodes its own flow of information. Researchers tell in detail about their development in the latest issue of the scientific journal Nature Photonics.
The article says that the demand for high-speed telecommunication technologies has become especially evident in recent years, when extremely heavy content on the Internet began to be posted all over the world. Previously existing optical technologies also allowed transmitting data at decent speeds, but in order to somehow increase the speed of information transfer, the developers simply added one or more rays. Never before had engineers created different wavelengths within a single beam.
One of the main technologies implemented in the new product is “orthogonal frequency division multiplexing”, that is, dividing a beam into several sub-streams, each of which is responsible for its data, although the beam itself is not split into several rays. True, in order to work with such an intricate beam, a transmitter and receiver of a special, and rather complex, design are required. They should be able to simultaneously create and read up to 300 light fluxes at once.
Wolfgang Freude, a physicist at the Institute of Technology in the German city of Karlsruhe, says that theoretically their technology has a very large scale margin and rests only on the sensitivity of laser receivers. “In the laboratory, we’ve already tested data transfer technology at speeds up to 100 terabits per second,” he says.
The physicist says that their technology has another major advantage - energy efficiency. “Imagine you have 300 separate laser beams transmitting data, or one beam with 300 spectra. In the first case, you need 300 times more electricity,” he says.
Freude says that when they worked on a new technology, they had to create the so-called “frequency trap” so that the receiver would not lose any of the light fluxes. The traps created today are capable of working with 350 light fluxes in one beam. For accurate decryption, scientists just used the aforementioned Fourier transform - a mathematical trick that allows you to calculate a given light flux according to specified parameters, for example, time.
Until now, the Fourier transforms have been used mainly in mathematics, but now they are used in the optical field. Here they are used so that the receiver knows in advance when this or that part of the light spectrum reaches it. "It's amazing that we managed to create all this only on the basis of existing silicon photonics technologies, no new materials were used," says Freude.
У записи 2 лайков,
0 репостов.
0 репостов.
Эту запись оставил(а) на своей стене Толя Проскурнов
