Современные системы используют радиочастоты, которые сталкиваются с ограничениями по пропускной способности, помехам и энергопотреблению, особенно в условиях высокой плотности пользователей в помещениях. Новая оптическая система решает эти проблемы: передача данных посредством света не создает помех для радиосистем и позволяет значительно увеличить пропускную способность.
В основе системы лежит компактная микросхема, содержащая массив крошечных лазеров, которые одновременно передают несколько потоков данных. Такой параллельный подход, как пишет IE, увеличивает общую пропускную способность, сохраняя при этом достаточные компактные размеры, чтобы оборудование можно было интегрировать в электронные устройства или точки доступа.
Исследователи использовали массив из 5 × 5 вертикально-излучающих лазеров (ВИЛ), каждый из которых способен передавать собственный сигнал. Эти полупроводниковые лазеры уже широко используются в центрах обработки данных и хорошо себя зарекомендовали. Метод модуляции делит данные на несколько частотных каналов, чтобы эффективнее использовать полосу пропускания, адаптируясь к условиям сигнала.
В опытном образце был использован 21 лазер, каждый из которых обеспечивал скорость передачи от 13 до 19 Гбит/с. В совокупности система достигла суммарной скорости передачи данных 362,7 Гбит/с по двухметровой линии связи в свободном пространстве. В одном из тестов с четырьмя одновременными соединениями система поддерживала стабильную связь и обеспечивала суммарную скорость передачи данных около 22 Гбит/с. Это ставит ее в число самых быстрых оптических беспроводных передатчиков на микрочипе.
Что касается энергоэффективности, то система потребляет около 1,4 наноджоулей на бит, что примерно вдвое меньше, чем у сопоставимых технологий Wi-Fi.
Исследователи отметили, что при использовании более быстрых приемников скорость может быть еще выше.
Ученые из США опубликовали в конце прошлого года исследование об инновационных оптических фазовых модуляторах. Эти крошечные устройства используют колебания сверхвысокой частоты для точного управления лазерным светом, что позволяет генерировать на микросхеме с высокой стабильностью и эффективностью новые лазерные частоты.
