Світлові сигнали в оптоволокні вдалося зробити безсмертними

Ідеальний потік відео на вашу широкосмугового з'єднанню без подразнюючих перешкод? Група британських оптичних інженерів впевнена, що це можливо.

Зазвичай дані передаються у вигляді серії включення-виключення світлових імпульсів, в якій кожен імпульс кодує один біт інформації. Додаткова інформація потенційно може бути додана в потік світла шляхом зміни фази кожного світлового імпульсу значущим чином. «Ще більшої пропускної здатності можна досягти, використовуючи світло на декількох рівнях інтенсивності, – на порядок вище, ніж зараз», – говорить Девід Річардсон з Університету Саутгемптона.

На жаль, світлові сигнали поступово спотворюються при взаємодії з оптоволокном. Чим складніше сигнал, тим важче його розпізнати після такого загасання. Британські вчені знайшли спосіб звернути назад процес деградації і відновити вихідний сигнал.

Їх пристрій створює копію ослабленого вхідного сигналу і змішує її з лазерним променем у спеціально розроблених оптичних волокнах. Це породжує два додаткових сильних сигналу, які ідеально узгоджуються по фазі з початковим, тільки один володіє більш високою частотою, а другий – більш низькою. Ці сигнали виступають в якості будівельних лісів, які (після взаємодії з другої копією початкового сигналу в другому оптоволокні) усувають шум і генерують чистий варіант сигналу.

Учені продемонстрували ефективність приладу і методу на швидкості 40 гігабіт на секунду; р-н Річардсон упевнений, що технологія впорається і з більш високими швидкостями.

Подібні системи створювалися і раніше, але вони діяли тільки в тому випадку, коли і фаза, і несуча частота вхідного сигналу були відомі. Новий прилад здатний відновити вхідний сигнал без цієї інформації.

Нинішня версія пристрою працює з відносно простими сигналами, в яких інформація кодується однією з двох фаз світла – так звані виконавчі зсунуті по фазі ключі (binary phase-shifted keys, PSK). «Наш головний інтерес зараз полягає в роботі з більш складними сигналами, такими як квадратурні PSK, які можуть кодувати більше даних», – пояснює пан Річардсон.

Компоненти аналогічного приладу демонструвалися також вченими Університету Центральної Флориди (США) на чолі з Гуйфаном Лі, але об'єднати їх в повністю функціонуючу систему американським фахівцям поки не вдалося.

За матеріалами: NewScentist