De beruchte 'foliehoedjes' zijn niet langer nodig voor iedereen die zich zorgen maakt over gezondheid in een omgeving die verzadigd is met radiogolven. Draadloze optische netwerken beloven de Wi-Fi in binnenruimtes, inclusief thuis, te ontlasten. Deze nieuwe technologie zal de mobiele communicatie en reguliere Wi-Fi-toegangspunten niet vervangen, maar kan het probleem van snelheidstekort voor verschillende taken oplossen en energieverbruik besparen.
Over een doorbraak in de ontwikkeling van draadloze optische datatransmissiesystemen hebben aangegeven ingenieurs van de Internationale Vereniging voor Optica en Fotonica (SPIE). Ze hebben een compacte chip ontwikkeld met een array van miniatuur halfgeleiderlasers (VCSEL, Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser), die licht in plaats van radiogolven gebruikt voor datatransmissie. In laboratoriumtests bereikte het systeem een recordhoogte van 362,7 Gbit/s, wat aanzienlijk de mogelijkheden van traditionele Wi-Fi- en mobiele netwerken overtreft.
Het is belangrijk dat de energie-efficiƫntie van de voorgestelde oplossing twee keer zo hoog bleek te zijn als die van radiocommunicatie: ongeveer 1,4 nJ per bit informatie, wat een aanzienlijke vermindering van het energieverbruik mogelijk maakt in een tijd van toenemende netwerkbelasting.
De technologie is gebaseerd op een chip van minder dan een millimeter met een array van lasers in een 5Ć5-matrix, waarbij elk element onafhankelijk werkt en een afzonderlijke gegevensstroom verzendt. Een speciaal optisch systeem met microlenzen vormt de richting van elke straal, waardoor een gelijkmatig netwerk van verlichte zones ontstaat tot op twee meter afstand zonder onderlinge interferentie (het experiment werd uitgevoerd in een gewone ruimte met een afstand van twee meter tussen zender en ontvanger).
De matrix van verzendende LEDs maakt het mogelijk om meerdere gebruikers gelijktijdig in Ć©Ć©n ruimte te bedienen. De gemoduleerde signaaloverdracht met behulp van meerdere frequentiekanalen zorgde voor een hoge doorvoersnelheid ā tot 362,7 Gbit/s met 21 werkende LEDs van de 25. De overdrachtssnelheid had zelfs hoger kunnen zijn, maar werd beperkt door de beschikbare fotodetector die in het experiment werd gebruikt.
De compacte afmetingen van de verzendchip maken het mogelijk om deze in toegangspunten, verlichtingslampen en overal te integreren, waardoor er hoge-snelheidsverbindingen in de nabijheid van de gebruiker ontstaan. Als er meerdere gebruikers zijn, ontvangt elke gebruiker in de multichannel-modus zijn deel van de hogesnelheidstraining, wat tijdens een experiment werd bevestigd met de organisatie van vier afzonderlijke communicatienetwerken met indrukwekkende doorvoercapaciteit. Hierbij bereikte de snelheid van elke laser in de matrix 19 Gbit/s.
De ontwikkelaars benadrukken dat optische verbindingen niet onderhevig zijn aan interferentieproblemen die kenmerkend zijn voor radiogolven, wat vooral belangrijk is voor drukke ruimtes zoals kantoren, ziekenhuizen, datacentra en woonruimten. De nieuwe technologie vervangt Wi-Fi of mobiele communicatie niet, maar complement het, door de hoofdlast van de radiocomponenten in binnenruimtes te verlichten. Dit opent de weg naar snellere, veiligere en milieuvriendelijkere draadloze netwerken van de toekomst, waar hogesnelheidsinternet voor video, virtual reality en IoT-apparaten de norm zal worden met een minimaal energieverbruik.
Bron:
Bron: 3dnews.ru
