En octobre, le magazine Nature Communications a publié un
article scientifique rédigé par des ingénieurs australiens, qui décrit la technologie de transmission de données en utilisant une lumière "tordue en spirale".
Sous la coupe, nous discutons les principes du travail et les perspectives de la solution.
/ Wikimedia / AZToshkov / CC BY-SAQuelle est l'essence de l'actualité
Les lignes de communication modernes à fibre optique (FOCL) utilisent la
technologie du multiplexage de canaux spectraux pour augmenter le débit. En mouvement, la lumière est réfléchie par les parois de la fibre, pour cette raison, on peut dire que l'information est transmise comme dans un espace à deux dimensions.
Pour résoudre ce problème, une équipe d'ingénieurs de l'Université de technologie de Melbourne -
RMIT - sous la direction du professeur Min Gu (Min Gu) a
proposé d' utiliser des spectres invisibles à l'œil humain et de "tordre" la lumière en spirale. Cela a permis de coder des données à l'aide d'un spin de photons.
Notez que les lasers capables de générer de tels rayons lumineux ont été développés en 1992. Mais l'équipe du professeur Min Gu a été la première à créer un détecteur nanoélectronique de petite taille qui capturerait la lumière "tourbillonnante" et la convertirait en données binaires pour le traitement par des systèmes informatiques classiques.
Comment ça marche
La décision des ingénieurs australiens est basée sur
CMOS . L'appareil capture l'état du moment angulaire orbital des ondes lumineuses à l'aide d'un film de
tellurure d'antimoine (Sb
2 Te
3 ) d'une épaisseur de cent nanomètres.
Il est utilisé pour
générer les soi-disant polaritons de plasmon de surface - excitations collectives causées par l'interaction des photons et des vibrations électroniques. Les plasmons
déterminent les propriétés optiques des métaux. Si la lumière est inférieure à la fréquence du plasmon, le matériau réfléchira la lumière, sinon un blindage ne se produira pas. Cette fonctionnalité permet aux polaritons plasmon de coder les données et de servir de supports d'information.
Le tellurure d'antimoine a des indices de
fréquence plasmon élevés, ce qui permet de lire le spin des photons même à un niveau de diaphonie (provoqué par l'influence des fibres optiques les unes sur les autres) égal à -20 dB.
Jusqu'à présent, de nouvelles technologies sont testées dans les murs d'un laboratoire universitaire. Mais les développeurs disent qu'il peut entrer sur le marché au cours des deux prochaines années. RMIT espère que leur découverte à l'avenir fera partie de l'Internet quantique. Cependant, les pré-ingénieurs devront résoudre un certain nombre de problèmes.
Tout d'abord,
vous devez affiner l'échantillon de test et créer des prototypes entièrement fonctionnels de l'appareil. Ensuite, il est important de convaincre les fabricants d'équipements de réseau et les fournisseurs de services Internet de mettre en œuvre la nouvelle solution pour mener des essais sur le terrain. Ce n'est qu'après cela qu'il y aura une chance pour l'introduction massive de la technologie. Son prix bas et ses performances élevées contribueront à faire du détecteur de tellurure d'antimoine une partie intégrante de la fibre optique de nouvelle génération.
/ Flickr / Groman123 / CC BY-SATechnologie alternative des fibres
Corning, qui fabrique du quartz et des fibres optiques,
utilise du nouveau verre ultra transparent pour la fabrication de la fibre. Ce matériau n'absorbe presque pas la lumière qui traverse le câble. Pour cette raison, les rayons lumineux peuvent être transmis sur de longues distances sans répéteurs que lors de l'utilisation de matériaux standard.
Le câble Corning a deux couches: un noyau de guide de lumière et sa gaine. De plus, le verre du noyau est rendu moins propre que le verre de la coque, de sorte que ce dernier fonctionne comme un miroir - réfléchit la lumière et ne la laisse pas sortir. Les créateurs du nouveau matériau espèrent qu'il deviendra un standard mondial dans les années à venir.
Autre nouveauté,
les câbles à fibres optiques ultra haute densité de petit diamètre de Fujikura. Dans ces câbles, les fibres sont posées dans un tube spécial en matériau léger et à haute résistance, le Wrapping Tube Cable ou WTC. Il vous permet de «serrer» et de «tasser» une fois et demie plus de cœurs que dans la fibre optique ordinaire.
Un câble WTC d'un kilomètre de long avec un diamètre de 11,7 mm ne pèse que 101 kg, soit 67% de moins que le poids de l'optique classique. Les auteurs du projet déclarent que les petites dimensions du développement peuvent réduire le coût de stockage et de transport du câble.
La technologie a déjà trouvé une application à New York. De nouveaux câbles ont été connectés à des appareils distribuant le Wi-Fi dans le métro afin que les passagers puissent accéder à un réseau à haut débit. Les développeurs ont l'intention de poser des câbles WTC dans toute la ville.
Les technologies de fibres répertoriées sont encore au stade des tests ou des premiers prototypes. Par conséquent, il n'est pas encore question d'en introduire massivement. Mais dans un avenir proche, on peut s'attendre à ce que certains d'entre eux trouvent une application dans l'équipement réseau des fournisseurs de cloud et des fournisseurs Internet.
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