Скоростите на трансфер на данни продължават да се ускоряват, а последното постижение е скандинавска победа. Учени от Техническия университет на Дания и Технологичния университет Чалмърс в Гьотеборг, Швеция, успяха да предадат данни със скорост от 1,8 бита/сек (петабита в секунда). Това е невероятно постижение, но също така лесно постижимо и избегнато. И за да не забравим или да се изненадаме, трябва да помним, че 1 bit/s е милион пъти по-бърз от 1 Gbit/s. Още по-впечатляващо е, че изследователите постигат висините с един лазер и един оптичен микропроцесор.
Последствията от предаването на данни са дълбоки: връзка за данни, работеща при 1,8 бита/сек, е достатъчна, за да предаде целия глобален интернет трафик два пъти за една секунда! Това е само за начинаещи. Учените изчисляват, че един чип ще може да предава със 100 бита/сек – скорост, толкова огромна, че е почти неразбираема.
В опита, който е Напълно споменато В уважаваното научно списание Nature Photonics екипи от университети са използвали един, специално проектиран оптичен чип, способен да използва светлината, изпомпвана от един инфрачервен лазер.
Тази светлина беше разделена на 223 напълно отделни потока, всеки от които съответстваше на различни честоти в рамките на електромагнитния спектър. По този начин честотите са разделени и не могат да си пречат една на друга (помислете за зъбците на гребена и ще схванете идеята) и всяка честота (или цвят на светлината) може да носи различни потоци от данни, които могат да се разпространяват много бързо и много ефективно преди да бъдат рекомбинирани в приемника на върха и изпратени чрез оптични влакна. Количеството данни, предавани от тази среда, е огромно.
Единичното лазерно решение, използвано в експеримента за осигуряване на скорост на трансфер на данни от 1,8 бита/сек би изисквало повече от 1000 от най-добрите и най-популярните лазери, налични в момента за търговска употреба, за да се постигнат същите резултати. Компанията се ръководи от д-р Виктор Торес, професор в Технологичния университет Чалмърс, изследователският екип, разработил и изградил новия микропроцесор. Той каза: „Това, което отличава този чип е, че произвежда честотен гребен с идеални характеристики за комуникация с оптични влакна [in that] Той има висока оптична мощност и покрива широка честотна лента в рамките на спектралния регион, представляващ интерес за модерните оптични комуникации. “
Случайно, тестовете разкриха, че новият чип може да обработва и поддържа 100bit/s натоварвания от трафик. „Всъщност някои от характерните параметри са постигнати по-скоро случайно, отколкото по дизайн“ и по този начин не са били конкретно посочени за експеримента, обясни д-р. „Въпреки това, благодарение на усилията на екипа, ние можем да направим обратно инженерство на процеса и да постигнем микрокомпютри с висока възпроизводимост за целеви приложения в комуникациите“, добави той.
Докато успешното предлагане на 1,8 bit/s трансфер на данни е впечатляващо само по себе си, скалируемостта е това, което прави технологията толкова важна. Професор Leif Oxenloe, ръководител на Центъра за върхови постижения за силициева фотоника за оптични комуникации в Техническия университет на Дания (DTU), отбеляза: „Нашите изчисления показват, че с един чип, произведен от Chalmers University of Technology и един лазер, е способен да предава до 100 бита/сек Тоест, нашето решение е мащабируемо – както по отношение на генерирането на много честоти, така и по отношение на разделянето на честотния гребен на много пространствени копия и след това оптичното им усилване и използването им като паралелни източници, чрез които можем да предаваме данни. Въпреки че копията на гребена трябва да бъдат усилени, ние не губим свойствата на гребена, който използваме за предаване на данни със спектрална ефективност.
Червен лазер за по-екологична комуникация
Скандинавското изследване също има големи последици за устойчивостта, тъй като трябва да доведе до замяната на повечето лазери, които вече се използват в комуникационната инфраструктура в центрове за данни, интернет възли и локални комуникационни обмени, всички от които преглъщат огромни количества енергия и генерират огромни количества на властта. жегата. Както коментира професор Оксенльове, сега имаме „възможност да допринесем за постигането на интернет, който оставя по-малък отпечатък върху климата“.
Странична бележка: Инфрачервеното лъчение, което е електромагнитно излъчване с дължини на вълните, по-дълги от видимата за хората светлина, е открито през 1800 г. от Фридрих Хершел по време на неговия експеримент за измерване и разделяне на температурата на различни цветове слънчева светлина, като я прекарва през стъклена призма. Той постави термометри в отделни цветови диапазони и забеляза, че най-високите температури винаги са в червения край на спектъра. По този начин той заключи, че слънчевият спектър притежава невидим континуум отвъд обхвата на видимата червена светлина. По-късно учените разделиха инфрачервеното лъчение на пет подкатегории, назовавайки категориите близко инфрачервено, късовълново инфрачервено, средновълново инфрачервено, дълговълново инфрачервено и далечно инфрачервено.
За повечето хора най-близкият контакт с инфрачервената връзка в локален контекст е при смяна на каналите на телевизора. Вездесъщият превключвател на канали използва светлинни вълни, които излизат извън спектъра на видимата светлина, но са много близки до него. Интересното е, че изследванията показват, че някои хора са периферно способни да възприемат или открият инфрачервено лъчение при 1060 нанометра, но го „виждат“ като слаба зелена светлина.
Човешкото око не е еволюирало да вижда инфрачервени лъчи, но ако можехме да го видим, нямаше да можем да видим синьо или индиго, така че почти всичко, което наблюдаваме, би било жълто и оранжево с оттенък на зелено. Помислете за вечния Хелоуин (колко подходящ, като се има предвид днешната дата), визуални пейзажи с дървета, които изглеждат вечно есенни и повечето неща в цветовете на тикви, тикви, моркови и джинджифилови котки – независимо дали всъщност са джинджифилови котки или не.