Завдяки швейцарській технології, інтернет у майбутньому може передаватися за допомогою лазерів

Група вчених Вищої технічної школи Цюриха (ETH Zurich) здійснила прорив у напрямку бездротової передачі даних. Дослідники продемонстрували роботу системи на основі лазера, яка змогла забезпечити пропускну спроможність понад 1 Тбіт/с під час передачі даних на відстань 53 км. Дослідники вважають, що ця технологія у перспективі дасть змогу взагалі відмовитися від оптоволокна.

Робота є частиною європейського проекту Horizon 2020, бюджет досліджень складає 80 мільярдів євро. Команда ETH під керівництвом професора Юрга Лейтхольда припускає, що оптична система передавання даних працюватиме із супутниками з набагато вищою швидкістю, ніж доступні на цей час технології.

У своєму дослідженні вчені з ETH Zurich не використовували супутник, тому що лазерна передача даних чудово працює у космосі завдяки повній відсутності повітря, а ось на Землі він міг би завадити їй. Вченим було необхідно переконатися, що терабітний лазер зможе працювати у межах атмосфери Землі. Для випробувань команда обрала Юнгфрауйох, гірський перевал у Швейцарських Альпах, розташований приблизно за 53 км від джерела лазера.

Для підтримки високої швидкості передачі даних оптична система, розроблена ETH Zurich, використовує модульовану світлову хвилю. Це означає, що приймач може зчитувати кілька станів кожного переданого символу. Змінні фазові кути й амплітуда створюють сигнал у 64 QAM (Quadrature Amplitude Modulation — метод модуляції сигналу, який використовується в телекомунікаціях для передачі даних через безпровідні, кабельні або оптоволоконні канали).

У співпраці з французькою аерокосмічною фірмою Onera дослідники також створили чип мікроелектромеханічної системи (MEMS) з 97 мікроскопічними дзеркалами. Пристрій може коригувати неправильний фазовий зсув із частотою 1500 разів на секунду — це забезпечує цілісність сигналу.

У науковому експерименті використовувався лазер з одним каналом передавання, але команда вважає, що технологія може бути масштабована до 40 каналів. За швидкості близько одного терабіта на канал експериментальна технологія починає виглядати як рішення, здатне у майбутньому замінити фізичні кабелі. Цілком можливо, що майбутні супутникові інтернет-сузір'я будуть використовувати подібні лазери для передачі даних на поверхню Землі.

Попри передові лазерні розробки, науковці не втрачають шанс оптимізувати роботу з оптоволокном. Нагадаємо — нещодавно міжнародна група дослідників з університету Маккуорі (Австралія) встановила рекорд швидкості передачі даних за допомогою стандартного оптичного волокна. У серії експериментів вони досягли швидкості в 1,7 Пбіт/с (1 700 000 Гбіт/с) під час передавання даних кабелем завдовжки 67 км.