В настоящее время инфраструктура Интернета опирается на дорогие подводные кабели, которые соединяют континенты при значительных затратах. Однако новый авиавариант может снизить эти затраты в будущем. Ученые недавно совершили технологический прорыв, используя лазерную передачу данных через спутник, открыв возможность более дешевого и быстрого соединения.
Прорыв стал результатом сотрудничества между специалистом по лазерному наведению Thales Alenia Space, авиационным исследовательским институтом ONERA и исследовательской группой ETH Zurich (Швейцария) под руководством профессора Юрга Лойтхольда.
В рамках демонстрации ученые установили связь между двумя отдельными точками: альпийской вершиной Юнгфрау и швейцарским городом Берн, которые находятся на расстоянии 53 км друг от друга. Цель состояла в том, чтобы установить оптическую связь через спутник, хотя в этом испытании лазер не использовался непосредственно со спутником на орбите. Результаты недавно были опубликованы в журнале .
Короткие волны
Передача данных через спутники и наземные станции достигает своего предела из-за использования радиотехнологий. Эти передачи происходят в микроволновом диапазоне спектра с использованием длин волн в несколько сантиметров. Напротив, лазерная технология, разработанная исследователями, использует длины волн, которые в 10 000 раз короче, поэтому в единицу времени можно передать больше данных.
Важность этого прорыва подчеркнул профессор Юрг Лойтольд, который представил результаты исследования на Европейской конференции по оптическим коммуникациям (ECOC) в Базеле, Швейцария.
Обратите внимание: Бывший босс Google: «Через десять лет в мире будет два интернета».
Он сказал: «Наша система представляет собой значительный прорыв. Пока доступны только два варианта: дальние связи с пропускной способностью, ограниченной несколькими гигабитами, или ближние связи в несколько метров с более высокой пропускной способностью с использованием лазеров в свободном пространстве".Инновационная система также предполагает использование телескопов большого диаметра, предназначенных для передачи лазерных волн. Основная задача — расширить световой пучок, направленный на другой телескоп того же диаметра. Этот процесс гарантирует, что мощность лазерного сигнала сохраняется при его приеме, обеспечивая надежную передачу данных.
Оптимизация скорости передачи данных
Исследователи сосредоточили свои усилия на максимизации скорости передачи данных путем модуляции световой волны. При этом регулируются как амплитуда, так и фазовый угол волны, что позволяет передавать максимальное количество информационных битов.
Однако световые волны подвержены флуктуациям скорости из-за атмосферной турбулентности, что может привести к ошибочным значениям по прибытии на приемную станцию. Чтобы избежать ошибок и улучшить качество сигнала, в системе используется микросхема MEMS, разработанная ONERA, ключевым партнером проекта.
Благодаря такому формату модуляции и использованию одного чипа была достигнута высокая скорость передачи данных даже при неблагоприятных погодных условиях или при малой мощности лазера. Эта технология доказала свою способность поддерживать оптимальную производительность в сложных условиях.
Следует отметить, что потенциально система может легко масштабироваться до 40 терабайт в секунду. Однако исследовательская группа пока не собирается сосредотачиваться на этом потенциале, предпочитая вместо этого улучшать производительность текущей системы.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: В настоящее время инфраструктура Интернета опирается на дорогостоящие подводные кабели, соединяющие континенты, что требует значительных затрат.