(Зображення надано: Baac3nes через Getty Images)
Вчені розробили новий тип лазерного підсилювача, який може передавати інформацію в 10 разів швидше, ніж сучасні технології.
Лазерні підсилювачі збільшують інтенсивність світлових променів. Цей конкретний підсилювач досягає десятикратного збільшення швидкості передачі, розширюючи смугу пропускання або довжини хвиль світла, на яких лазери можуть передавати інформацію.
Обсяг інформації, яку ми генеруємо та передаємо, зростає з кожним днем. Через поширення потокових сервісів, розумних пристроїв та генеративного штучного інтелекту, Nokia Bell Labs у своєму звіті про глобальний мережевий трафік передбачила, що обсяг трафіку даних подвоїться до 2030 року.
Вам може сподобатися
-
Японія встановила новий рекорд швидкості інтернету — вона в 4 мільйони разів швидша за середню швидкість широкосмугового зв'язку в США
-
Квантові матеріали з «прихованим металевим станом» можуть зробити електроніку в 1000 разів швидшою
-
Лазер розміром з пенні може допомогти безпілотним автомобілям бачити світ набагато чіткіше
Сучасні оптичні телекомунікаційні системи передають інформацію, надсилаючи імпульси лазерного світла через волоконно-оптичні кабелі, які являють собою тонкі скляні нитки. Пропускна здатність — обсяг інформації, який може бути переданий — визначається пропускною здатністю підсилювача (довжинами хвиль світла, які він може підсилити). Тому зі збільшенням трафіку даних пропускна здатність стає вирішальною.
Більшість лазерів, що використовуються для сучасних телекомунікацій, таких як інтернет-зв'язок, потребують підсилювача. Вони працюють за принципом вимушеного випромінювання, в якому вхідний фотон стимулює вивільнення іншого фотона з такою ж енергією та напрямком.
Вчені розробили новий тип лазерної технології, яка може передавати інформацію за допомогою технології, що називається високоефективним оптичним посиленням. Дослідники опублікували свої висновки 9 квітня в журналі Nature.
«Підсилювачі, що зараз використовуються в системах оптичного зв'язку, мають смугу пропускання приблизно 30 нанометрів», – заявив провідний автор дослідження Пітер Андрексон, професор фотоніки в Технологічному університеті Чалмерса у Швеції. «Однак наш підсилювач може похвалитися смугою пропускання 300 нанометрів, що дозволяє йому передавати в десять разів більше даних за секунду, ніж існуючі системи».
Новий підсилювач виготовлено з нітриду кремнію, загартованого керамічного матеріалу, стійкого до високих температур. Підсилювач використовує спіралеподібні хвилеводи для ефективного спрямування лазерних імпульсів та усунення аномалій із сигналу. Технологію також мініатюризували, щоб кілька підсилювачів могли поміститися на невеликому чіпі.
Дослідники обрали спіральні хвилеводи замість інших типів хвилеводів, оскільки вони дозволяють створювати довші оптичні шляхи в межах невеликої площі. Це посилює корисні ефекти, такі як чотирихвильове змішування, яке відбувається, коли дві або більше оптичних частот об'єднуються разом для посилення вихідного сигналу з мінімальним шумом (зовнішніми перешкодами, які можуть порушити якість сигналу).
Оскільки швидкість світла постійна, сам лазерний промінь не поширюється швидше, ніж від звичайних лазерів. Однак більша смуга пропускання дозволяє новому підсилювачу передавати в 10 разів більше даних, ніж можуть передавати звичайні лазери.
ПОВ'ЯЗАНІ ІСТОРІЇ
— Квантові комп'ютери наступного покоління можуть працювати на чіпах з високоенергетичними лазерами, зменшеними в 10 000 разів
—Лазери, що працюють на сонячному світлі, можуть випромінювати енергію крізь космос для підтримки міжпланетних місій
— «Це закликає нас переглянути наше уявлення про тінь»: Вчені виявили, що лазерні промені насправді можуть відкидати власні тіні
Підсилювач наразі працює в діапазоні довжин хвиль світла від 1400 до 1700 нанометрів, що знаходиться в межах короткохвильового інфрачервоного діапазону. Наступним етапом дослідження буде вивчення його роботи на інших довжинах хвиль, таких як видиме світло (від 400 до 700 нанометрів) та ширший діапазон інфрачервоного світла (від 2000 до 4000 нанометрів).
Згідно із заявою, новий підсилювач має численні потенційні застосування, включаючи медичну візуалізацію, голографію, спектроскопію та мікроскопію. Мініатюризація технології також може зробити лазери для світлових застосувань меншими та доступнішими.
«Незначні зміни в конструкції також дозволять посилювати видиме та інфрачервоне світло», – сказав Андрексон. «Це означає, що підсилювач можна використовувати в лазерних системах для медичної діагностики, аналізу та лікування. Широка смуга пропускання дозволяє проводити точніший аналіз та візуалізацію тканин та органів, сприяючи ранньому виявленню захворювань».
Пітер Рей Еллісон
Пітер — інженер з дипломом і досвідчений журналіст-фрілансер, що спеціалізується на науці, технологіях та культурі. Він пише для різних видань, зокрема BBC, Computer Weekly, IT Pro, Guardian та Independent. Він пропрацював журналістом з питань технологій понад десять років. Пітер має ступінь з автоматизованої інженерії Університету Шеффілд Халлам. Він працював як в інженерному, так і в архітектурному секторах, у різних компаніях, зокрема Rolls-Royce та Arup.
Ви повинні підтвердити своє публічне ім'я, перш ніж коментувати
Будь ласка, вийдіть із системи, а потім увійдіть знову. Після цього вам буде запропоновано ввести своє ім'я для відображення.
Вийти Читати далі
Японія встановила новий рекорд швидкості інтернету — вона в 4 мільйони разів швидша за середню швидкість широкосмугового зв'язку в США
Квантові матеріали з «прихованим металевим станом» можуть зробити електроніку в 1000 разів швидшою
Лазер розміром з пенні може допомогти безпілотним автомобілям бачити світ набагато чіткіше
Лазерно-струминний «чорний метал» може зробити сонячні технології в 15 разів ефективнішими
Проривний квантовий комп'ютер може вирішувати проблеми у 200 разів швидше, ніж суперкомп'ютер
Алгоритми «квантового штучного інтелекту» вже випереджають найшвидші суперкомп'ютери, йдеться в дослідженні.
Google перетворив 2 мільярди смартфонів на глобальну систему попередження про землетруси — тести показують, що вона така ж ефективна, як сейсмометри
Японія встановила новий рекорд швидкості інтернету — вона в 4 мільйони разів швидша за середню швидкість широкосмугового зв'язку в США
Ваші дані скомпрометовуються набагато швидше, ніж будь-коли раніше, але вам не потрібно сидіти склавши руки.
Супутникове угруповання Starlink компанії SpaceX «під загрозою» з боку Росії та Китаю
Новий чіп «мікрогребінець» наближає нас до надточних атомних годинників розміром з кінчик пальця
«Фабрика пострілів на Місяць» від Google створює новий інтернет за допомогою чіпа розміром з ніготь, який пересилає дані по всьому світу за допомогою світлових променів.
«Я довіряю ШІ, як моряк довіряє морю. Він може занести вас далеко, або ж може втопити»: результати опитування показують, що більшість не довіряє ШІ
Всього одна доза ЛСД може полегшити тривогу на місяці, показало дослідження
Вчені знайшли «щось надзвичайне» у проблемному серці відомої наднової
Вчені винайшли «спермоботів», яких вони пілотували через штучну шийку матки та матку
Наукові новини цього тижня: ключова атлантична течія наближається до колапсу, найбільший у світі айсберг руйнується, а мозок миші переписує нейронауку
Рибалки виявили в Карибському басейні першу у своєму роді яскраво-помаранчеву акулу з двома рідкісними захворюваннями ОСТАННІ СТАТТІ
Огляд 1Canon EOS R5 II
Live Science є частиною Future US Inc, міжнародної медіагрупи та провідного цифрового видавництва. Відвідайте наш корпоративний сайт.
- Про нас
- Зв'яжіться з експертами Future
- Умови та положення
- Політика конфіденційності
- Політика щодо файлів cookie
- Заява про доступність
- Рекламуйтеся у нас
- Веб-сповіщення
- Кар'єра
- Редакційні стандарти
- Як запропонувати нам історію
© Future US, Inc. Повний 7-й поверх, 130 West 42nd Street, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 10036.
var dfp_config = { “site_platform”: “vanilla”, “keywords”: “тип-новини-щоденно,serversidehawk,відеоартикл,van-enable-adviser-
