|
Плазмонные модуляторы улучшат космическую связь
|
|
|
|
Исследователи достигли скорости передачи данных до 424 Гбит/с по оптическому каналу связи в свободном турбулентном пространстве протяженностью 53 км, используя плазмонные модуляторы - устройства, которые используют специальные световые волны, называемые поверхностными плазмон-поляритонами, для управления и изменения оптических сигналов. Новое исследование закладывает основу для создания высокоскоростных оптических линий связи, которые передают данные по открытому воздуху или космосу.
|
|
|
|
Оптические сети связи в свободном пространстве могут помочь в освоении космоса, поскольку они могут обеспечить высокоскоростную передачу данных с высокой пропускной способностью с меньшей задержкой и меньшими помехами, чем традиционные системы радиочастотной связи. Это может привести к более эффективной передаче данных, улучшению связи и расширению возможностей для космических полетов.
|
|
|
|
Лоренц Кулмер из Leuthold group из ETH Zurich представит это исследование на конференции Frontiers in Optics + Laser Science (FiO LS), которая пройдет 23-26 сентября 2024 года в конференц-центре Colorado Convention Center в Денвере.
|
|
|
"Высокоскоростная передача данных в открытом космосе - это возможность соединить весь мир, или она может послужить резервной в случае обрыва подводных кабелей", - сказал Калмер. "Тем не менее, это также шаг к новому дешевому высокоскоростному Интернету, который может соединить все точки по всему миру. Таким образом, это может способствовать обеспечению стабильного высокоскоростного доступа в Интернет для миллионов людей, которые в настоящее время не подключены к Интернету".
|
|
|
|
Плазмонные модуляторы идеально подходят для космических линий связи, поскольку они компактны, а также работают на высоких скоростях в широком диапазоне температур при низком энергопотреблении.
|
|
|
|
В оптических экспериментах на открытом воздухе в свободном пространстве исследователи достигли скорости передачи данных до 424 Гбит/с, что ниже порогового значения SDFEC на 25% - уровня, при котором система все еще может исправлять ошибки в передаваемых данных, несмотря на помехи или шум. В экспериментах с использованием плазмонного модулятора IQ в стандартной оптоволоконной системе была достигнута еще более высокая пропускная способность - до 774 Гбит/с/pol при сохранении порога SDFEC ниже 25%.
|
|
|
|
Основываясь на этих результатах, исследователи говорят, что сочетание плазмонных модуляторов с когерентной оптической связью в свободном пространстве может помочь увеличить общую пропускную способность, скорость которой потенциально может достигать 1,4 Тбит/с. Полученные результаты также показывают, что предпочтительнее использовать оптические линии связи в свободном пространстве на самых высоких скоростях, чем использовать форматы модуляции более высокого порядка и низкие скорости. Исследователи говорят, что с дополнительными усовершенствованиями в конструкции устройства и фотонной интеграции станет возможным достичь скорости передачи данных с поляризационным мультиплексированием выше 1 Тбит/с для каждого поляризационного канала.
|
|
|
|
"На следующем этапе мы собираемся проверить надежность наших устройств в долгосрочной перспективе", - сказал Кулмер. "Мы продемонстрировали высокую производительность, но мы должны убедиться, что они смогут работать долгие годы в самых суровых условиях, в космосе".
|
|
|
|
Источник
|
