De ökända "foliekapotterna" kommer inte längre att behövas för dem som oroar sig för hälsan i en omgivning som översvämmas av radiovågor. Trådlösa optiska nätverk lovar att avlasta Wi-Fi inomhus, inklusive i hemmet. Den nya teknologin kommer inte att ersätta mobilkommunikation eller vanliga Wi-Fi-accesspunkter, men den kan lösa hastighetsproblem för flera uppgifter och spara på energiförbrukningen.
Genombrott i utvecklingen av trådlösa optiska datatransmissionssystem rapporterade ingenjörer från International Society for Optics and Photonics (SPIE). De har utvecklat en kompakt chip med en matris av miniaturiserade halvledarlasrar (VCSEL, Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) som använder ljus för att överföra data istället för radiovågor. I laboratorietester nådde systemet ett rekordresultat på 362,7 Gbit/s, vilket överstiger traditionella Wi-Fi- och mobilnätverks kapacitet avsevärt.
Det är viktigt att den föreslagna lösningens energieffektivitet visade sig vara dubbelt så hög som för radiosystem; det krävdes ungefär 1,4 nJ för varje bit information, vilket möjliggör en betydande minskning av energiförbrukningen i takt med att nätverksbelastningen ökar.
Teknologin baseras på en chip som är mindre än en millimeter med en matris av lasrar i en 5×5 konfiguration där varje element fungerar oberoende och överför en separat datastream. Ett specialiserat optiskt system med mikrolinser formar riktningen för varje stråle och skapar ett jämnt nät av upplysta zoner på avstånd upp till två meter utan inbördes störningar (experimentet genomfördes i en vanlig lokal med avståndet mellan sändare och mottagare på två meter).
Matrisen av sändande lysdioder gör det möjligt att samtidigt betjäna flera användare i ett rum. Signalmodulering med hjälp av många frekvenskanaler gav hög bandbredd – upp till 362,7 Gbit/s vid aktivering av 21 lysdioder av 25. Överföringshastigheten kunde ha varit ännu högre, men begränsades av en kommersiellt tillgänglig fotodetektor som användes i experimentet.
De kompakta dimensionerna på sändarchipet möjliggör integration i accesspunkter, belysningsarmaturer och var som helst, vilket ger hög hastighetsanslutning nära användaren. Om det finns flera användare får var och en av dem sin del av den högkapacitativa trafiken i flerkanalsläge, vilket bekräftades i experimentet där fyra separata kommunikationskanaler med imponerande kapacitet organiserades. Samtidigt nådde hastigheten för varje laser i matrisen upp till 19 Gbit/s.
Utvecklarna betonar att optisk kommunikation inte påverkas av interferensproblem som är typiska för radiofrekvenser, vilket är särskilt viktigt för överfulla miljöer — kontor, sjukhus, datacenter och bostadsutrymmen. Den nya teknologin kommer inte att ersätta Wi-Fi eller mobil kommunikation, men den kommer att komplettera dem genom att avlasta de radiokomponenter som finns i inomhusnätverk. Den öppnar vägen för snabbare, säkrare och miljövänligare trådlösa nätverk för framtiden, där höghastighets-internet för video, virtuell verklighet och IoT-enheter blir norm med minimalt energiförbrukning.
Källa:
Källa: 3dnews.ru
