इंजीनियरों ने फाइबर में प्रकाश को "मुड़" दिया - एक नई तकनीक डेटा ट्रांसफर को सौ गुना तेज करेगी

अक्टूबर में, नेचर कम्युनिकेशंस पत्रिका ने ऑस्ट्रेलिया के इंजीनियरों द्वारा एक वैज्ञानिक पत्र प्रकाशित किया , जो "एक सर्पिल में मुड़" प्रकाश का उपयोग करके डेटा ट्रांसमिशन की तकनीक का वर्णन करता है।

कटौती के तहत, हम काम के सिद्धांतों और समाधान की संभावनाओं पर चर्चा करते हैं।


/ विकिमीडिया / AZToshkov / CC बाय-एसए

समाचार का सार क्या है

आधुनिक फाइबर ऑप्टिक संचार लाइनें (FOCL) थ्रूपुट बढ़ाने के लिए स्पेक्ट्रल चैनल मल्टीप्लेक्सिंग की तकनीक का उपयोग करती हैं। गति में, प्रकाश फाइबर की दीवारों से परिलक्षित होता है, इस कारण से यह कहा जा सकता है कि जानकारी दो-आयामी स्थान में प्रसारित की जाती है।

इस समस्या को हल करने के लिए, प्रोफ़ेसर मिन गु (मिन गु) के नेतृत्व में मेलबोर्न - आरएमआईटी - प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के इंजीनियरों की एक टीम ने मानव आँख के लिए स्पेक्ट्रा अदृश्य का उपयोग करने का सुझाव दिया और प्रकाश को एक सर्पिल में "घुमा" दिया। इससे फोटॉन स्पिन का उपयोग करके डेटा को एनकोड करना संभव हो गया।

ध्यान दें कि ऐसी प्रकाश किरणें पैदा करने में सक्षम लेजर 1992 में वापस विकसित किए गए थे। लेकिन प्रोफेसर मिन गु की टीम ने पहले छोटे आकार का नैनोइलेक्ट्रोनिक डिटेक्टर बनाया था जो "घूमता" प्रकाश को कैप्चर करेगा और इसे शास्त्रीय कंप्यूटर सिस्टम द्वारा प्रसंस्करण के लिए द्विआधारी डेटा में परिवर्तित किया जाएगा।

यह कैसे काम करता है

ऑस्ट्रेलिया के इंजीनियरों का निर्णय CMOS पर आधारित है। यह उपकरण एक सौ नैनोमीटर की मोटाई के साथ एंटीमनी टेल्यूराइड (Sb ₂ Te ₃ ) की फिल्म का उपयोग करके प्रकाश तरंगों की कक्षीय कोणीय गति की स्थिति को पकड़ता है।

इसका उपयोग तथाकथित सतह प्लास्मोन पोलरिटोन उत्पन्न करने के लिए किया जाता है - फोटॉनों और इलेक्ट्रॉन कंपन के इंटरैक्शन के कारण सामूहिक उत्तेजना। प्लास्मोन धातुओं के ऑप्टिकल गुणों को निर्धारित करते हैं । यदि प्रकाश प्लासोन आवृत्ति के नीचे है, तो सामग्री प्रकाश को प्रतिबिंबित करेगी, अन्यथा परिरक्षण नहीं होगा। यह सुविधा डेटा को एन्कोड करने और सूचना वाहकों के रूप में कार्य करने के लिए प्लास्मोन पोलरिटन को अनुमति देती है।

एंटीमनी टेल्यूराइड में उच्च प्लास्मोन आवृत्ति सूचकांकों होते हैं, जो caused20 डीबी के बराबर क्रॉस्टकल (एक दूसरे पर फाइबर ऑप्टिक फाइबर के प्रभाव के कारण) के स्तर पर भी फोटॉन स्पिन को पढ़ना संभव बनाता है।

अब तक, विश्वविद्यालय प्रयोगशाला की दीवारों में नई तकनीक का परीक्षण किया जा रहा है। लेकिन डेवलपर्स का कहना है कि यह अगले दो वर्षों में बाजार में प्रवेश कर सकता है। आरएमआईटी को उम्मीद है कि भविष्य में उनकी खोज क्वांटम इंटरनेट का हिस्सा बन जाएगी। हालांकि, पूर्व-इंजीनियरों को कई समस्याओं का समाधान करना होगा।

सबसे पहले, आपको परीक्षण नमूने को परिष्कृत करने और डिवाइस के पूरी तरह से कार्यात्मक प्रोटोटाइप बनाने की आवश्यकता है। फिर नेटवर्क उपकरण निर्माताओं और इंटरनेट सेवा प्रदाताओं को क्षेत्र परीक्षणों का संचालन करने के लिए नए समाधान को लागू करना महत्वपूर्ण है। उसके बाद ही प्रौद्योगिकी के बड़े पैमाने पर परिचय के लिए एक मौका होगा। कम कीमत और उच्च प्रदर्शन एंटीमनी टेल्यूराइड डिटेक्टर को नई पीढ़ी के ऑप्टिकल फाइबर का अभिन्न अंग बनाने में मदद करेंगे।


/ फ़्लिकर / Groman123 / CC बाय-एसए

वैकल्पिक फाइबर प्रौद्योगिकी

कॉर्निंग, जो क्वार्ट्ज और ऑप्टिकल फाइबर बनाती है, फाइबर के निर्माण के लिए नए अल्ट्रा-पारदर्शी ग्लास का उपयोग करती है । यह सामग्री लगभग प्रकाश को अवशोषित नहीं करती है जो केबल से गुजरती है। इसके कारण, मानक सामग्रियों का उपयोग करते समय रिपीटर्स के बिना लंबी दूरी पर प्रकाश किरणों को प्रेषित किया जा सकता है।

कॉर्निंग केबल में दो परतें होती हैं: लाइट गाइड कोर और इसका म्यान। इसके अलावा, कोर के लिए ग्लास को शेल के लिए ग्लास से कम साफ किया जाता है, ताकि बाद वाला दर्पण की तरह काम करता है - प्रकाश को प्रतिबिंबित करता है और इसे बाहर नहीं निकलने देता है। नई सामग्री के रचनाकारों को उम्मीद है कि यह आने वाले वर्षों में एक विश्व मानक बन जाएगा।

एक और नया विकास फुजिकुरा का छोटा व्यास वाला अल्ट्रा हाई-डेंसिटी ऑप्टिकल फाइबर केबल है। इन केबलों में, फाइबर को एक विशेष ट्यूब में रखा जाता है जो हल्के और उच्च शक्ति वाली सामग्री, रैपिंग ट्यूब केबल, या डब्ल्यूटीसी से बना होता है। यह आपको सामान्य ऑप्टिकल फाइबर की तुलना में डेढ़ गुना अधिक कोर को "कसने" और "पैक" करने की अनुमति देता है।

11.7 मिमी व्यास वाले एक किलोमीटर लंबे डब्ल्यूटीसी केबल का वजन केवल 101 किलोग्राम है, जो कि शास्त्रीय भौतिकी के वजन से 67% कम है। परियोजना के लेखक घोषणा करते हैं कि विकास के छोटे आयाम केबल के भंडारण और परिवहन की लागत को कम कर सकते हैं।

तकनीक ने पहले ही न्यूयॉर्क में आवेदन प्राप्त कर लिया है। मेट्रो में वाई-फाई वितरित करने वाले उपकरणों से नए केबल जुड़े हुए थे ताकि यात्री उच्च गति वाले नेटवर्क तक पहुंच सकें। डेवलपर्स के पास पूरे शहर में डब्ल्यूटीसी केबल बिछाने की योजना है।

सूचीबद्ध फाइबर प्रौद्योगिकियां अभी भी परीक्षण या प्रारंभिक प्रोटोटाइप चरण में हैं। इसलिए, अभी तक उनके सामूहिक परिचय की कोई बात नहीं की गई है। लेकिन निकट भविष्य में यह उम्मीद की जा सकती है कि उनमें से कुछ क्लाउड प्रदाताओं और इंटरनेट प्रदाताओं के नेटवर्क उपकरण में आवेदन पाएंगे।

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