Понеделник, 23 май 2011 г.

Лазерният лъч, който може да прехвърли цяла библиотека за 10 секунди

Група изследователи постави нов рекорд в предаването на данни чрез лазерен лъч, достигайки 26 терабита в секунда.

лазерният

С тази скорост би било възможно да се прехвърли цялата колекция на Библиотеката на Конгреса на САЩ - най-голямата в света - чрез оптичен кабел само за десет секунди.

Номерът е да се използва това, което е известно като "оптика за преобразуване на Фурие", за да се разграничат над 300 различни цвята в лазерен лъч, всеки кодиран със собствен низ от информация.

Желанието за увеличаване на капацитета за пренос на данни в телекомуникационната технология, базирана на светлина, постигна голям брой напредък през последните години.

Първите технологии за оптични кабели, които се използват, кодирани низове от данни като "криви" във всеки цвят на светлината, изпращащи един по един.

Но сега новите техники използват множество лазери за кодиране на различни низове от данни в различни цветове на светлината, като ги изпращат едновременно през оптичен кабел.

В точката, която приема данните, има и лазерни осцилатори, които са в състояние да различават всеки сигнал, като по този начин обръщат процеса.

Проверка на пулса

Светът търси все повече и повече скорост на предаване на данни.

Въпреки че капацитетът за предаване на данни е ограничен от броя на наличните лазери, разходите са високи, казва Волфанг Фройд, съавтор на изследването и академик от Техническия институт Карлсруе в Германия.

"Вече успяхме да проверим експеримент за предаване от 100 терабита в секунда", каза той пред Би Би Си.

"Проблемът е, че те не разполагаха само с един лазер, те имаха нещо като 370 лазера, което е невероятно скъпо. Представете си 370 лазерни лъча, които запълниха няколко рафта и консумираха няколко киловата енергия", каза той.

Професор Фройд и колегите му са се концентрирали върху намирането на начин за създаване на подобни скорости на предаване на данни, като се използва само един лъч с изключително къси импулси.

В рамките на тези импулси има множество дискретни цветове на светлината, известни като "честотен гребен".

Когато тези импулси се изпращат през оптична оптика, различните цветове могат да добавят или изваждат данни и да ги комбинират, създавайки общо около 325 различни цвята, всеки от които може да бъде декодиран независимо.

Миналата година професор Фройд и колегите му демонстрираха как да използват малък брой от тези цветове за предаване на 10 терабита в секунда.

Но в момента на получаване на данните традиционните методи за разделяне на цветовете не работиха. В настоящия експеримент екипът изпрати сигналите през оптичен кабел с дължина 50 км и след това внедри оптика за преобразуване на Фурие, за да различи всяка каскада от данни.

Цветове навсякъде


Оптиката за преобразуване на Фурие е добре познат математически трик, който по същество може да извлече различните цветове на информационен лъч, базиран единствено на моментите, когато пристигат различни части на лъча.

Екипът постигна това оптически, а не математически, като разделя лъча на пристигането на различни маршрути в зависимост от времето на пристигане, като ги събира отново в детектор.

По този начин събирането на данните от различни цветове се решава чрез наблюдение на момента, в който всяка информация пристига в различен цвят.

Професор Фройд казва, че тази техника може да бъде екстраполирана на силициев чип - като тези, използвани в компютърни процесори - което би увеличило възможностите за нейното търговско използване.

Идеята е сложна, признава Фройд, но вярва, че тя може да бъде приложена, тъй като иновациите търсят по-високи скорости на предаване на данни.

"Помислете за огромния напредък в силициевите фотони", каза той. "Никой не би могъл да си представи преди десет години, че днес ще бъде толкова често да се интегрират относително сложни схеми върху силициев чип.".