Інтернет зі "швидкістю світла": модулятор із золота зробить передачу даних надшвидкою

Надшвидкий компонент передає великі обсяги даних в оптоволоконну мережу на терагерцових швидкостях.

Швейцарські вчені з ETH Zurich уперше у світі успішно передали дані на частоті 1,4 терагерц за допомогою абсолютно нового плазмонного модулятора, пише interestingengineering.com.

Пристрій, який використовує спеціальні світлові хвилі, звані поверхневими плазмонними поляритонами, для управління і зміни оптичних сигналів, забезпечує більш швидку та ефективну передачу даних завдяки прямому перетворенню електричних сигналів на оптичні зі швидкістю понад трильйон коливань на секунду. Ранні модулятори були обмежені перетворенням частот лише від 100 до 200 гігагерц, що в 5-10 разів нижче того, що стало можливим зараз.

Пристрій являє собою крихітну наноструктуру, що складається з різних матеріалів, включно із золотом, яка використовує взаємодію світла і вільних електронів усередині золота. Такі модулятори можуть використовуватися скрізь, де необхідно передавати величезні обсяги даних, виступаючи як найважливіша ланка між електричними сигналами і оптичною передачею даних.

Тим часом, наступна хвиля мобільного зв'язку (6G) працюватиме в терагерцовому діапазоні, забезпечуючи високошвидкісний зв'язок із малою затримкою, що в кілька разів швидший за мережі п'ятого покоління. Її основа — кабелі, що з'єднують базові станції — спирається на оптоволоконну технологію для підтримки цієї безпрецедентної швидкості передачі даних. Модулятор дає змогу перетворювати радіосигнали та інші електричні сигнали в оптичні сигнали безпосередньо і, отже, є більш ефективним.

Хоча терагерцові сигнали вже можна передавати оптоволокном, цей процес залишається складним і вимагає безлічі дорогих компонентів. За словами дослідників, нові модулятори оптимізують цей процес, перетворюючи сигнали безпосередньо, скорочуючи споживання енергії і підвищуючи точність вимірювань. Ба більше, тоді як наявні системи покладаються на різні компоненти для різних діапазонів частот, новий модулятор без проблем працює на частотах від 10 мегагерц до 1,14 терагерц.

Команда вчених припускає, що ця технологія також може бути застосована для передавання даних оптоволокном усередині та між високопродуктивними обчислювальними центрами. Крім того, компоненти демонструють великий потенціал для передових вимірювальних технологій, включно з медичною візуалізацією, спектроскопічним аналізом матеріалів, сканерами багажу в аеропортах і радіолокаційними системами, деякі з яких уже сьогодні працюють у терагерцовому діапазоні.

Зараз вони працюють над виведенням терагерцового модулятора на ринок і прагнуть зробити його широко доступним для майбутніх застосувань у сфері передавання даних і вимірювальних технологій.