Im Oktober veröffentlichte das Magazin Nature Communications ein
wissenschaftliches Papier von Ingenieuren aus Australien, in dem die Technologie der Datenübertragung unter Verwendung von "in eine Spirale gedreht" beschrieben wird.
Im Rahmen des Schnitts diskutieren wir die Arbeitsprinzipien und die Perspektiven der Lösung.
/ Wikimedia / AZToshkov / CC BY-SAWas ist die Essenz der Nachrichten
Moderne Glasfaserkommunikationsleitungen (FOCL) verwenden die
Technologie des Spektralkanal-Multiplexing , um den Durchsatz zu erhöhen. In Bewegung wird Licht von den Wänden der Faser reflektiert. Aus diesem Grund kann gesagt werden, dass Informationen wie im zweidimensionalen Raum übertragen werden.
Um dieses Problem zu lösen, schlug ein Team von Ingenieuren der Technischen Universität in Melbourne (
RMIT ) unter der Leitung von Professor Min Gu (Min Gu)
vor , für das menschliche Auge unsichtbare Spektren zu verwenden und das Licht in eine Spirale zu „verdrehen“. Dies ermöglichte es, Daten unter Verwendung eines Photonenspins zu codieren.
Beachten Sie, dass Laser, die solche Lichtstrahlen erzeugen können, bereits 1992 entwickelt wurden. Das Team von Professor Min Gu war jedoch das erste, das einen kleinen nanoelektronischen Detektor entwickelte, der "wirbelndes" Licht einfängt und in Binärdaten zur Verarbeitung durch klassische Computersysteme umwandelt.
Wie funktioniert es?
Die Entscheidung von Ingenieuren aus Australien basiert auf
CMOS . Das Gerät erfasst den Zustand des Bahndrehimpulses von Lichtwellen mit einem Film aus
Antimontellurid (Sb
2 Te
3 ) mit einer Dicke von 100 Nanometern.
Es wird verwendet,
um die sogenannten Oberflächenplasmonpolaritonen zu
erzeugen - kollektive Anregungen, die durch die Wechselwirkung von Photonen und Elektronenschwingungen verursacht werden. Plasmonen
bestimmen die optischen Eigenschaften von Metallen. Wenn das Licht unter der Plasmonfrequenz liegt, reflektiert das Material Licht, andernfalls tritt keine Abschirmung auf. Mit dieser Funktion können Plasmonpolaritonen Daten codieren und als Informationsträger fungieren.
Antimontellurid hat eine hohe
Plasmonfrequenz , die es ermöglicht, den Photonenspin auch bei einem Übersprechniveau (verursacht durch den Einfluss von Glasfasern auf einander) von –20 dB abzulesen.
Bisher werden neue Technologien in den Wänden eines Universitätslabors getestet. Die Entwickler sagen jedoch, dass es in den nächsten zwei Jahren auf den Markt kommen kann. RMIT hofft, dass ihre Entdeckung in Zukunft Teil des Quanteninternets wird. Voringenieure müssen jedoch eine Reihe von Problemen lösen.
Zunächst müssen
Sie das Testmuster verfeinern und voll funktionsfähige Prototypen des Geräts erstellen. Dann ist es wichtig, Hersteller von Netzwerkgeräten und Internetdienstanbieter davon zu überzeugen, die neue Lösung für die Durchführung von Feldversuchen zu implementieren. Erst danach wird es eine Chance für die Masseneinführung von Technologie geben. Niedriger Preis und hohe Leistung tragen dazu bei, dass der Antimon-Tellurid-Detektor ein wesentlicher Bestandteil der optischen Faser der neuen Generation ist.
/ Flickr / Groman123 / CC BY-SAAlternative Fasertechnologie
Corning, Hersteller von Quarz und optischen Fasern,
verwendet neues ultra-transparentes Glas für die Herstellung von Fasern. Dieses Material absorbiert fast nicht das Licht, das durch das Kabel fällt. Aufgrund dessen können Lichtstrahlen ohne Repeater über große Entfernungen übertragen werden als bei Verwendung von Standardmaterialien.
Das Corning-Kabel besteht aus zwei Schichten: dem Lichtleiterkern und seiner Hülle. Darüber hinaus ist das Glas für den Kern weniger sauber als das Glas für die Schale, so dass letzterer wie ein Spiegel funktioniert - reflektiert Licht und lässt es nicht heraus. Die Macher des neuen Materials hoffen, dass es in den kommenden Jahren zum Weltstandard wird.
Eine weitere
Neuentwicklung sind Fujikuras Glasfaserkabel mit ultrahoher Dichte und kleinem Durchmesser. Bei diesen Kabeln werden die Fasern in einem speziellen Rohr aus leichtem und hochfestem Material, dem Wrapping Tube Cable (WTC), verlegt. Sie können damit eineinhalb Mal mehr Kerne "festziehen" und "verpacken" als bei normalen Glasfasern.
Ein kilometerlanges WTC-Kabel mit einem Durchmesser von 11,7 mm wiegt nur 101 kg, was 67% weniger ist als das Gewicht der klassischen Optik. Die Autoren des Projekts erklären, dass die geringen Abmessungen der Entwicklung die Kosten für Lagerung und Transport des Kabels senken können.
Die Technologie hat bereits in New York Anwendung gefunden. Neue Kabel wurden an Geräte angeschlossen, die WLAN in der U-Bahn verteilen, damit die Passagiere auf ein Hochgeschwindigkeitsnetz zugreifen können. Die Entwickler planen, WTC-Kabel in der ganzen Stadt zu verlegen.
Die aufgeführten Fasertechnologien befinden sich noch im Test- oder frühen Prototypenstadium. Von einer Masseneinführung ist daher noch keine Rede. In naher Zukunft ist jedoch zu erwarten, dass einige von ihnen in der Netzwerkausrüstung von Cloud-Anbietern und Internetanbietern Anwendung finden werden.
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