Die berüchtigten "Alufolienhüte" sind nicht mehr notwendig, wenn jemand um seine Gesundheit in einer mit Radiowellen überfluteten Umgebung besorgt ist. Drahtlose optische Netzwerke versprechen, das WLAN in geschlossenen Räumen, einschließlich zu Hause, zu entlasten. Diese neue Technologie wird die Mobilfunkkommunikation und traditionelle WLAN-Zugriffspunkte nicht ersetzen, kann jedoch das Geschwindigkeitsproblem für eine Reihe von Anwendungen lösen und den Energieverbrauch senken.
Über den Durchbruch in der Entwicklung drahtloser optischer Datentransfersysteme. haben mitgeteilt Ingenieure der Internationalen Society for Optics and Photonics (SPIE). Sie haben einen kompakten Chip mit einem Array von miniaturisierten Halbleiterlasern (VCSEL, Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) entwickelt, der zur Datenübertragung Licht anstelle von Radiowellen verwendet. In Labortests erreichte das System eine rekordverdächtige Geschwindigkeit von 362,7 Gbit/s, was die Möglichkeiten traditioneller Wi-Fi- und Mobilfunknetze deutlich übertrifft.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Energieeffizienz der vorgeschlagenen Lösung doppelt so hoch ist wie die der Funkkommunikation: Pro Bit Information werden etwa 1,4 nJ benötigt, was den Energieverbrauch angesichts der wachsenden Netzlast deutlich reduzieren kann.
Die Technologie basiert auf einem weniger als einen Millimeter großen Chip mit einem Array von Lasern in einer 5×5-Matrix, wobei jedes Element unabhängig arbeitet und einen separaten Datenstrom überträgt. Ein spezielles optisches System mit Mikrolinsen steuert die Richtung jedes Strahls und schafft ein gleichmäßiges Raster beleuchteter Zonen in einer Entfernung von bis zu zwei Metern ohne gegenseitige Störungen (das Experiment wurde in einem normalen Raum durchgeführt, wobei der Sender und der Empfänger zwei Meter voneinander entfernt waren).
Die Matrix aus sendenden LED ermöglicht es, mehrere Benutzer gleichzeitig in einem Raum zu bedienen. Die Modulation des Signals mit verschiedenen Frequenzkanälen gewährleistet eine hohe Bandbreite von bis zu 362,7 Gbit/s bei 21 aktiven LEDs von insgesamt 25. Die Übertragungsgeschwindigkeit hätte sogar noch höher sein können, wurde jedoch durch den im Handel erworbenen verfügbaren Fotodetektor, der im Experiment verwendet wurde, begrenzt.
Die kompakten Abmessungen des Sendereinsatzes ermöglichen eine Integration inAccess Points, Beleuchtungslampen und überall sonst und bieten eine Hochgeschwindigkeitsverbindung in unmittelbarer Nähe des Benutzers. Mit mehreren Benutzern erhält jeder im Multikanalmodus seinen Anteil am Hochgeschwindigkeitstraffic, was im Experiment während der Einrichtung von vier separaten Kommunikationskanälen mit beeindruckender Bandbreite bestätigt wurde. Dabei erreichte die Arbeitsgeschwindigkeit jeder der Matrizenlaser 19 Gbit/s.
Entwickler betonen, dass die optische Kommunikation nicht unter Interferenzproblemen leidet, die für Funkfrequenzen typisch sind. Dies ist besonders wichtig für überfüllte Räumlichkeiten wie Büros, Krankenhäuser, Rechenzentren und Wohnräume. Die neue Technologie wird Wi-Fi oder mobile Kommunikation nicht ersetzen, sondern diese ergänzen, indem sie die Hauptlast von den Funkkomponenten des Netzwerks in Innenräumen nimmt. Sie wird den Weg zu schnelleren, sichereren und umweltfreundlicheren drahtlosen Netzwerken der Zukunft ebnen, in denen Hochgeschwindigkeitsinternet für Video, virtuelle Realität und IoT-Geräte zur Norm bei minimalem Energieverbrauch wird.
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Quelle: 3dnews.ru
