في أكتوبر ، نشرت مجلة نيتشر كوميونيكيشنز
ورقة علمية من قبل مهندسين من أستراليا ، تصف تكنولوجيا نقل البيانات باستخدام ضوء "ملتوية إلى دوامة".
في إطار الخفض ، نناقش مبادئ العمل وآفاق الحل.
/ ويكيميديا / AZToshkov / CC BY-SAما هو جوهر الخبر
تستخدم خطوط اتصالات الألياف البصرية الحديثة (FOCL)
تقنية مضاعفة القنوات الطيفية لزيادة الإنتاجية. في الحركة ، ينعكس الضوء من جدران الألياف ، لهذا السبب يمكن القول أن المعلومات تنتقل كما لو كانت في الفضاء ثنائي الأبعاد.
لحل هذه المشكلة ،
اقترح فريق من المهندسين من جامعة التكنولوجيا في ملبورن -
RMIT - بقيادة الأستاذ مين جو (مين جو) استخدام الأطياف غير المرئية للعين البشرية و "تحريف" الضوء في دوامة. هذا جعل من الممكن تشفير البيانات باستخدام دوران الفوتون.
لاحظ أن أشعة الليزر القادرة على توليد مثل هذه الأشعة تم تطويرها في عام 1992. لكن فريق البروفيسور مين جو كان أول من ابتكر كاشفًا نانويًا صغير الحجم يلتقط الضوء "يحوم" ويحوله إلى بيانات ثنائية للمعالجة بواسطة أنظمة الكمبيوتر التقليدية.
كيف يعمل؟
يعتمد قرار المهندسين من أستراليا على
CMOS . يلتقط الجهاز حالة الزخم الزاوي المداري للموجات الضوئية باستخدام فيلم
تيلورايد الأنتيمون (Sb
2 Te
3 ) بسمك يبلغ مائة نانومتر.
يتم استخدامه
لتوليد ما يسمى بولاريتون plasmon السطحي - الإثارات الجماعية الناتجة عن تفاعل الفوتونات والاهتزازات الإلكترونية.
تحديد البلازمونات الخصائص البصرية للمعادن. إذا كان المصباح أقل من تردد البلازمون ، فإن المادة سوف تعكس الضوء ، وإلا فلن يحدث التدريع. تتيح هذه الميزة لمقاطع plasmon لتشفير البيانات والعمل بمثابة ناقلات للمعلومات.
يحتوي تيلورايد الأنتيمون على
تردد بلسمون عالي ، مما يجعل من الممكن قراءة دوران الفوتون حتى عند مستوى الحديث المتبادل (الناجم عن تأثير ألياف الألياف الضوئية على بعضها البعض) يساوي dB 20–.
حتى الآن ، يتم اختبار التكنولوجيا الجديدة في جدران مختبر الجامعة. لكن المطورين يقولون أنه يمكن أن يدخل السوق في العامين المقبلين. وتأمل RMIT أن يصبح اكتشافهم في المستقبل جزءًا من الإنترنت الكمومي. ومع ذلك ، سيكون على المهندسين قبل حل عدد من المشاكل.
أولاً ،
تحتاج إلى تحسين نموذج الاختبار وإنشاء نماذج أولية كاملة الوظائف للجهاز. ثم من المهم إقناع مصنعي معدات الشبكات ومقدمي خدمات الإنترنت بتنفيذ الحل الجديد لإجراء التجارب الميدانية. بعد ذلك فقط ستكون هناك فرصة لإدخال التكنولوجيا على نطاق واسع. سوف يساعد السعر المنخفض والأداء العالي في جعل كاشف تيلورايد الأنتيمون جزءًا لا يتجزأ من الجيل الجديد من الألياف الضوئية.
/ Flickr / Groman123 / CC BY-SAتقنية الألياف البديلة
يستخدم كورنينج ، الذي يصنع الكوارتز والألياف البصرية ، زجاجًا جديدًا شديد الشفافية لتصنيع الألياف. هذه المادة تقريبًا لا تمتص الضوء الذي يمر عبر الكابل. نتيجةً لذلك ، يمكن أن تنتقل الأشعة الضوئية عبر مسافات طويلة دون أجهزة إعادة التكرار مقارنةً عند استخدام المواد القياسية.
يحتوي كورنينج على طبقتين: قلب دليل الضوء وغمده. علاوة على ذلك ، فإن الزجاج الخاص بالنواة يكون أقل نظافة من الزجاج الخاص بالصدفة ، بحيث يعمل الأخير مثل المرآة - يعكس الضوء ولا يخرجه. يأمل المبدعون في المواد الجديدة أن يصبح معيارًا عالميًا في السنوات القادمة.
ومن
التطورات الجديدة الأخرى كابلات الألياف الضوئية عالية الكثافة ذات القطر الصغير التي تتمتع بها فوجيكورا. في هذه الكابلات ، يتم وضع الألياف في أنبوب خاص مصنوع من مواد خفيفة الوزن وعالية القوة ، أو كابل Wrapping Tube أو WTC. يسمح لك "بتشديد" و "تحزيم" عدد مرات أكبر بمقدار النصف ونصف من الألياف الضوئية العادية.
يبلغ وزن كابل WTC الذي يبلغ طوله 11 كيلومتراً وقطره 11.7 مم فقط 101 كجم ، أي أقل بنسبة 67 ٪ من وزن البصريات الكلاسيكية. يعلن مؤلفو المشروع أن الأبعاد الصغيرة للتطوير يمكن أن تقلل من تكلفة التخزين ونقل الكابل.
وقد وجدت التكنولوجيا بالفعل التطبيق في نيويورك. تم توصيل كبلات جديدة بأجهزة تقوم بتوزيع Wi-Fi في مترو الأنفاق حتى يتمكن الركاب من الوصول إلى شبكة عالية السرعة. المطورين لديهم خطط لوضع كابلات WTC في جميع أنحاء المدينة.
تقنيات الألياف المدرجة لا تزال في مرحلة الاختبار أو النموذج الأولي في وقت مبكر. لذلك ، لا يوجد حديث عن التعريف الشامل بهم حتى الآن. ولكن في المستقبل القريب ، من المتوقع أن يجد بعضهم تطبيقًا في معدات الشبكات لموفري الخدمات السحابية وموفري الإنترنت.
ملاحظة: ما الذي نكتبه في مدونة الشركة:
PPS زوجان من المقالات من Hubrablog لدينا: