Ученые пообещали фантастическую скорость интернета благодаря многоцветным лазерам

Человечеству нужны все более быстрые способы передачи информации. В этом свете особенно перспективными выглядят многоцветные лазеры.

Согласно расчетам, которые приводит Ars Technica, технология позволит передавать по одному волокну больше данных, чем сегодня циркулирует по всей оптической сети. Потребление энергии при этом не возрастет.

Интернет-трафик растет, а вместе с ним увеличивается потребность в электроэнергии. Уже сегодня на передачу данных тратится до 8% всего производимого людьми электричества. Чтобы и дальше наращивать объемы трафика без давления на энергосистемы и окружающую среду, необходимы кардинально новые решения.

Одним из них может стать оптическая связь на основе лазеров. Если разделить данные на несколько цветов — этот процесс называется мультиплексированием с разделением по длине волны — через одно оптовлоконо можно будет передавать намного больше информации. К сожалению, для каждого цвета потребуется собственный лазер, так что с увеличением пропускной способности возрастет и потребление энергии.

Однако из этого замкнутого круга есть выход. Он заключается в использовании многоцветных лазеров. Такие устройства уже существуют: среди них лазер с поддержкой 11 цветов, созданный в Сандийских национальных лабораториях (США). Поскольку сами лазеры не могут генерировать многие из необходимых цветов, исследователи прибегают к ряду технических уловок. Например, если пустить луч по тонкому волокну диаметром 300 нм, он сконцентрируется и станет очень ярким. Свет такой интенсивности заставит материал волокна реагировать, что на выходе окрасит луч в новые цвета. В теории эта методика позволяет генерировать до 80 цветов с помощью одного лазера, однако практических исследований еще не было.

Скорость передачи с помощью одноцветного лазера может достигать 320 Гбит/c. Однако если этих цветов 80, то цифра возрастает до 25 Тбит/c. Далее, под одной оболочкой может быть до 30 оптических волокон.

Это значит, что единственное волокно может обеспечить скорость до 768 Тбит/с. Учитывая, что данные передаются с некоторой избыточностью, которая позволяет избежать ошибок, чистую скорость можно оценить в 661 Тбит/c. Это невероятная цифра. По некоторым данным, сегодня такова пропускная способность всей оптической сети Земли.

Многоцветный лазер будет потреблять всего 5% энергии, требующейся для работы 80 одноцветных аналогов. Таким образом, за фантастическую скорость не придется расплачиваться увеличившимися расходами на электроэнергию. А при использовании в дата-центрах технология позволит значительно сократить энергопотребление.

Источник: hightech.plus