Немецкие ученые установили рекорд по скорости оптических коммуникаций - «Наука и технологии»

Оптические солитроны - это "пакеты" волн света, которые способны распространяться, не изменяя своей формы. В области оптических коммуникаций солитроны могут быть использованы для создания оптических частотных гребенок с различными спектральными линиями, которые, в свою очередь, могут быть использованы для организации сверхскоростных и высокоэффективных коммуникационных каналов. Возможность реализации такой технологии была недавно продемонстрирована учеными из Технологического института Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology, KIT), работавшими совместно с учеными из Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL). И что самое главное в этом, это то, что при помощи нового метода ученым сразу удалось получить рекордно высокую скорость передачи информации.

Ученые использовали оптические микрорезонаторы из нитрида кремния, которые легко могут быть интегрированы в структуру чипов, предназначенных для коммуникационных технологий. В пределах структуры этих резонаторов непрерывно циркулируют солитроны, что приводит к созданию широкополосных частотных гребенок. Эти гребенки, за открытие которых в 2005 году Джон Хол и Теодор В. Хэнш удостоились звания лауреатов Нобелевской премии по физике, представляют собой последовательность равноудаленных спектральных линий, расположенных на частотной сетке. Каждая такая спектральная линия может выступать в качестве отдельного канала, по которому может передаваться независимый поток данных.

В своих исследованиях ученые из Германии и Швейцарии использовали две последовательные частотные гребенки для организации 179 параллельных оптических коммуникационных каналов. Суммарная скорость передачи данных по этим каналам составила 55 терабит в секунду на расстоянии в 75 километров. Такая скорость эквивалентна более чем пяти миллиардам телефонных разговоров или более чем двум миллионам телевизионных каналов HD-качества. И это является самой высокой скоростью, достигнутой при помощи технологий оптической передачи данных на сегодняшний день.

И в заключение следует отметить, что технология использования солитронов, микрорезонаторов и частотных гребенок является новым видом реализации технологии частотного мультиплексирования (wavelength division multiplexing, WDM), которая является одной из основополагающих технологий в оптических коммуникациях. Эта технология позволяет одновременную передачу множества независимых потоков данных через одну оптоволоконную линию. А то, что все компоненты новой технологии могут быть размещены на кристалле миниатюрного чипа, увеличивает уровень масштабируемости коммуникационных систем, которые станут основой будущих сетей, обеспечивающих петабитные скорости обмена информацией.