26 терабіт в секунду – такий обсяг інформації навчилися пересилати одиничним лазером по оптоволоконному каналу фахівці технологічного інституту Карлсруе. Найцікавіше, що вчені прогнозують реалізацію тієї ж швидкості в майбутніх серійних чіпах.

Згідно статті в журналі Nature Photonics, фізики закодували інформацію більш ніж в 300 кольорах лазерного променя.

Щоб розібратися в такій собі плутанини, пересланий по одному-єдиному каналу, і, більше того, досягти рекордних показників, вчені використовували оптичну схему, яка працює на підставі швидкого перетворення Фур'є.

Відзначимо, що інженерам раніше вдавалося пересилати інформацію і на більших швидкостях (близько ста терабіт в секунду). Але для цього доводилося використовувати кілька сот лазерів як передавачів (методика ортогонального частотного розділення каналів з мультиплексуванням). Кожен з них працював зі своїм кольором, і всі вони змішували сигнали в одному волоконному каналі.

Швидкість в такій схемі визначається кількістю використовуваних лазерів і може нарощуватися. Але виникають проблеми: одержувана установка споживає неймовірну кількість енергії – потужність доходить до декількох кіловат, крім того, схему складно зробити мініатюрною.

Професор Вольфганг Фройде (Wolfgang Freude) і його колеги з різних країн пішли іншим шляхом. Якщо говорити спрощено, вчені змішали світлові потоки і створили в одному оптоволокні 325 кольорів, кожен з яких ніс свій шматочок інформації.

Швидке перетворення Фур'є дозволяє виокремлювати кольору з вхідного пучка за часом приходу окремих складових променя і інтенсивності імпульсу. Організувати обробку інформації виявилося простіше, коли вона прибуває в різний час.

Спочатку інженери запускали по каналу імпульси світла, не звертаючи уваги на частоту випромінювання. Німці та їхні колеги ущільнили канал, «підвісивши» сигнали на різні довжини хвиль, а також укоротивши лазерні імпульси (ілюстрація Nature).

Причому інженери проробили це, перетворивши оптичну схему: математичними методами розібратися із вступниками даними було б неможливо. А рекордна швидкість була досягнута завдяки більшому розкиду під тимчасові затримки.

Професор Фройде вважає, що зі збільшенням попиту на ще більш швидку передачу даних комерційні продукти у вигляді кремнієвих чіпів не змусять себе довго чекати.

За матеріалами: membrana.ru

Tweet