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 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 мультиплексирования с ортогональным частотным разделением
каналов). 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.
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.
|