رقاقة واحدة يمكن أن تحل محل ألف ليزر

يمكن لسيارة جيب أن تحل محل ألف ليزر
illustraCan استبدال رقاقة علبة الليزر - تُظهر هذه الصورة مرنانًا صغيرًا مع عنصر تسخين مدمج مطلوب لتوليد مشط التردد. يتم عرض نبضة الضوء التي تتحرك داخل مرنان microring في الرسم البياني الأحمر. صور الطبيعة

يمكن للشريحة الضوئية المحطمة للأرقام القياسية أن ترسل 1.8 بيتابت في الثانية - 1.8 مليون جيجابت - أو ما يقرب من ضعف البيانات المرسلة عبر الإنترنت العالمي بأكمله في ثانية واحدة ، وفقًا لبحث جديد.

استخدمت الدراسات السابقة الألياف الضوئية لنقل البيانات بسرعات تصل إلى 10,66 بيتابت في الثانية. لكن هذه الاختبارات اعتمدت على إلكترونيات كبيرة. يمكن تحقيق آثار أقدام أصغر وتكاليف أرخص واستخدام أقل للطاقة باستخدام طريقة صغيرة تعتمد على الرقائق الدقيقة تسمح بالإنتاج بالجملة. يمكن أن يستوعب أسرع معالج دقيق ضوئي حتى هذه النقطة معدلات بيانات تصل إلى 661 تيرابت في الثانية (661.000 جيجابت).

تنتج التقنية الجديدة مجموعة متنوعة من ألوان قوس قزح باستخدام ضوء ليزر واحد يعمل بالأشعة تحت الحمراء. يُعرف الجهاز بمشط التردد لأن جميع ترددات الضوء الناتجة مفصولة عن بعضها بتردد دقيق ثابت ، تمامًا مثل أسنان المشط. يمكن أن يعمل كل تردد بشكل مستقل وله ميزات مثل تغيير اتساعه وفقًا لبيانات النقل. يمكن بعد ذلك جمع الترددات وإرسالها في وقت واحد باستخدام الألياف البصرية.

ليف كاتسو أوكسينلوي ، باحث الاتصالات البصرية في الجامعة التقنية في الدنمارك ، هو المؤلف الرئيسي للدراسة. "أثبتت العديد من المجموعات حول العالم أنه يمكن استخدام أمشاط التردد لنقل البيانات بدلاً من استخدام الليزر الفردي."

يتراوح الطول الموجي للضوء المنبعث من الرقاقة الجديدة من 1.530،1.610 إلى XNUMX،XNUMX نانومتر. تقع هذه في نطاقي تردد الاتصالات C و L ، وهما اثنان من نطاقات الطول الموجي الخمسة مع أقل خسارة إرسال للألياف الضوئية.

في الاختبارات ، استخدم الباحثون 7,9 قناة طول موجي لتوليد 1,84 بيتابت في الثانية من خلال ألياف بصرية بطول 223 كيلومتر. وفقًا لـ Oxenlwe ، تم فحص الحد الأقصى من البيانات التي يمكن أن يحتويها مشط التردد الفردي لأول مرة.

يقدر الباحثون أنه ستكون هناك حاجة إلى 1.000 ليزر لتحقيق معدل البيانات هذا باستخدام المعدات القياسية. لذلك ، يمكن لأشباه الموصلات الجديدة أن تقلل بشكل كبير من استخدام الإنترنت للطاقة. وفقًا لـ Oxenlwe ، "يمكنك توفير ألف ليزر من ميزانية الطاقة الخاصة بك."

أيضًا ، وفقًا لنموذج حسابي ابتكره الباحثون لاستكشاف إمكانيات تمشيط التردد ، يمكن لشريحة واحدة تحقيق معدلات بيانات تصل إلى 100 بيتابت في الثانية إذا تم توصيلها بكابل يحتوي على ألياف متعددة. من المؤكد أن التحجيم إلى مثل هذه الأرقام ممكن ، وفقًا لـ Oxenlwe. "يمكنك الآن شراء كبلات بمئات الألياف لحمل كميات كبيرة من البيانات في مراكز البيانات."

وفقًا للباحثين ، فقد حققوا هذا المعدل المذهل للبيانات عن طريق عمل عدة نسخ من مشط ذو تردد واحد وتضخيم إشاراتهم بصريًا. نتيجة لذلك ، يدعي Oxenlwe ، "قوة وإمكانات أمشاط التردد أكبر بكثير مما أعتقد أن معظم عشاق المشط يجرؤون حتى على تخيله."

وفقًا لـ Oxenlwe ، يمكن أن تتضمن الأبحاث الإضافية عناصر مثل الليزر ومعدلات البيانات ومكبرات الصوت في الشريحة الضوئية.

المصدر: الطيف - Charles Q. Choi

Günceleme: 06/11/2022 16:29

إعلانات مماثلة

كن أول من يعلق

Yorumunuz