🥇Безжичната оптична връзка в закрити помещения показа нови рекорди по скорост и ефективност

Пресловутите „шапчици от фолио“ вече няма да са необходими, ако някой се притеснява за здравето си в пренаситеното с радиовълни околно пространство. Безжичните оптични мрежи обещават да облекчат Wi-Fi в закрити помещения, включително у дома. Новата технология няма да замести мобилната връзка и обикновените точки за достъп до Wi-Fi, но може да реши проблема с недостатъчната скорост за редица задачи и да спести енергийни разходи.

За пробив в разработката на системи за безжична оптична предаване на данни обявиха инженерните специалисти от Международното общество по оптика и фотоника (SPIE). Те разработили компактен чип с масив от миниатюрни полупроводникови лазери (VCSEL, Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser), който използва светлина вместо радиовълни за предаване на данни. В лабораторни тестове системата достигнала рекордна скорост от 362,7 Гбит/с, което значително надминава възможностите на традиционните Wi-Fi и мобилни мрежи.

Важно е, че енергийната ефективност на предложеното решение се оказала два пъти по-висока от тази на радиовръзките: за един бит информация са необходими около 1,4 нДж, което позволява значително да се намали консумацията на енергия в условия на нарастващо натоварване на мрежите.

В основата на технологията лежи чип с размер по-малък от милиметър с масив от лазери, подредени в матрица 5×5, където всеки елемент работи независимо и предава отделен поток данни. Специализирана оптична система с микро лещи формира направлението на всеки лъч, създавайки равномерна мрежа от осветени зони на разстояние до два метра без взаимни смущения (експериментът е проведен в обикновена стая с разстояние от предавателя до приемника от два метра).

Матрицата от предаващи светодиоди позволява едновременно обслужване на няколко потребителя в едно помещение. Модулацията на сигнала с използване на множество честотни канали осигурила висока пропускателна способност - до 362,7 Гбит/с при работа на 21 светодиода от 25. Скоростта на предаване можела да бъде дори по-висока, но была ограничена с купения от магазина достъпен фотоприемник, който бил използван в експеримента.

Компактните размери на предавателния чип позволяват вграждането му в точки за достъп, осветителни тела и навсякъде, осигурявайки високо скоростна връзка в непосредствена близост до потребителя. Ако има няколко потребителя, в многоканален режим всеки от тях ще получи своята част от високоскоростния трафик, което експериментално потвърдиха по време на организирането на четири отделни канала за свързване с впечатляваща пропускна способност. При това скоростта на работа на всеки от лазерите в матрицата достигна 19 Гбит/с.

Разработчиците подчертават, че оптичната връзка не е подложена на проблеми с интерференцията, характерни за радиочестотите, което е особено важно за пренаселени помещения — офиси, болници, дата центрове и жилищни пространства. Новата технология няма да замени Wi-Fi или мобилната връзка, а ще ги допълни, облекчавайки основното натоварване на радиокомпонентите в закрити помещения. Тя ще отвори пътя към по-бързи, безопасни и екологични безжични мрежи на бъдещето, където високоскоростният интернет за видео, виртуална реалност и IoT устройства ще стане норма при минимално енергопотребление.

Източник:

Източник: 3dnews.ru

Безжичната оптична връзка на закрито показа нови рекорди по скорост и ефективност.