Группа исследователей представила компактное решение для беспроводной оптической связи, обеспечивающее передачу данных на скорости до 362,7 Гбит/с. Подробности работы, опубликованной в журнале Advanced Photonics Nexus, описывают новый подход к масштабированию пропускной способности сетей внутри помещений — не в качестве замены Wi-Fi, а как эффективное дополнение к нему.
Изображение: H. Safi (Кембриджский университет)
Вместо традиционных радиоканалов технология задействует световые волны. Данный метод считается крайне перспективным: оптический спектр обладает колоссальной полосой пропускания, невосприимчив к радиопомехам и позволяет точечно направлять сигнал. Это критически важно для локаций с высокой концентрацией пользователей — бизнес-центров, госпиталей, ЦОДов и общественных пространств.
Центральным компонентом системы является миниатюрный чип, содержащий матрицу 5 × 5 из инфракрасных лазеров. Каждый элемент массива способен транслировать независимый поток информации. Благодаря одновременной работе нескольких излучателей суммарная производительность кратно возрастает по сравнению с одиночными источниками. При этом габариты самого лазерного массива не превышают одного миллиметра.
В тестовых условиях ученые организовали канал связи протяженностью два метра. Из 25 доступных лазеров был задействован 21, каждый из которых выдавал от 13 до 19 Гбит/с. Совокупный результат составил 362,7 Гбит/с, что является одним из лучших показателей для малогабаритных оптических передатчиков такого типа.
Чтобы исключить взаимное влияние лучей, была спроектирована специализированная оптика для формирования светового потока. Она распределяет сигналы по отдельным секторам с равномерностью более 90% на двухметровой дистанции. Испытания в многопользовательском сценарии (четыре активных луча одновременно) продемонстрировали устойчивое соединение с общей скоростью порядка 22 Гбит/с.
Особое внимание авторы уделили энергопотреблению. Согласно замерам, система затрачивает около 1,4 нДж на бит переданной информации. Это примерно в два раза эффективнее показателей современных Wi-Fi-модулей в сопоставимых условиях эксплуатации.
Разработчики подчеркивают: оптическая связь не призвана полностью вытеснить радиочастотные сети. Её роль заключается в поддержке инфраструктуры там, где важны предельная скорость, отсутствие помех и энергоэффективность. В будущем подобные модули могут стать частью умного освещения или встраиваться в потолочные точки доступа.
Источник: iXBT
