Nieuwe technologie om internet 100 keer sneller mogelijk te maken

Baanbrekende nieuwe technologie kan 100 keer sneller internet mogelijk maken door gebruik te maken van gedraaide lichtstralen om meer gegevens te vervoeren en sneller te verwerken.

Breedband-glasvezels bevatten informatie over lichtpulsen, met de snelheid van het licht, door optische vezels. Maar de manier waarop het licht aan het ene uiteinde wordt gecodeerd en aan het andere wordt verwerkt, heeft invloed op de gegevens snelheden.

Dit eerste nano fotonische apparaat ter wereld, net onthuld in Nature Communications, codeert meer gegevens en verwerkt het veel sneller dan conventionele glasvezels door een speciale vorm van “gedraaid” licht te gebruiken. Dr. Haoran Ren van de Royal Institute of Technology (RMIT) School of Science, co-lead auteur van de krant, zei dat het kleine apparaat dat ze hebben gebouwd voor het lezen van gedraaid licht de ontbrekende sleutel is die nodig is om supersnelle, ultra- breedbandcommunicatie.

“De huidige optische communicatie richt zich op een ‘capaciteits crunch’ omdat ze de steeds toenemende eisen van Big Data niet bij kunnen houden,” legt Ren uit. “Wat we hebben weten te doen, is om nauwkeurig gegevens te verzenden via licht op de hoogste capaciteit op een manier die ons in staat stelt om onze bandbreedte enorm te vergroten.”

De huidige state-of-the-art glasvezelcommunicatie, zoals die gebruikt wordt in het Australische nationale breedbandnetwerk (NBN), gebruikt slechts een fractie van de werkelijke capaciteit van het licht door gegevens over het kleurenspectrum te dragen. Nieuwe breedband technologieën in ontwikkeling maken gebruik van de oscillatie of vorm van lichtgolven om gegevens te coderen, waardoor de bandbreedte toeneemt door ook gebruik te maken van het licht dat we niet kunnen zien.

Nieuwste technologie

Deze nieuwe technologie, op het snijvlak van optische communicatie, bevat gegevens over lichtgolven die in een spiraal zijn gedraaid om hun capaciteit nog verder te vergroten. Dit staat bekend als licht in een toestand van orbitaal impulsmoment, of OAM.

In 2016 publiceerde dezelfde groep van RMIT’s Laboratory of Artificial-Intelligence Nanophotonics (LAIN) een disruptieve research paper in het tijdschrift Science, waarin ze beschrijven hoe ze een klein bereik van dit gedraaide licht op een nanofotonische chip hadden kunnen decoderen. Maar technologie om een ​​breed scala aan OAM-licht te detecteren voor optische communicatie was tot nu toe nog steeds niet haalbaar.

“Onze miniatuur OAM-nano-elektronische detector is ontworpen om verschillende OAM-licht statussen in een doorlopende volgorde te scheiden en om de informatie die door gedraaid licht wordt gedragen te decoderen,” zei Ren. “Om dit eerder te doen zou een machine ter grootte van een tafel nodig zijn, wat volledig onpraktisch is voor telecommunicatie.” Met behulp van ultra dunne topologische nano bladen, die een fractie van een millimeter meten, doet onze uitvinding dit werk beter en past op het uiteinde van een optische vezel .”

Zijn collega, professor Min Gu, zei dat de materialen die in het apparaat worden gebruikt compatibel zijn met op silicium gebaseerde materialen die in de meeste technologie worden gebruikt, waardoor het eenvoudig opschalen is voor industriële toepassingen.

“Onze OAM-nano-elektronische detector is als een ‘oog’ dat informatie die door gedraaid licht wordt gedragen kan ‘zien’ en kan decoderen om door elektronica te worden begrepen. Deze hoge prestaties, lage kosten en klein formaat van de technologie maken het een haalbare toepassing voor de volgende generatie van breedband optische communicatie, “zei hij.

“Het past in de schaal van bestaande glasvezeltechnologie en zou kunnen worden toegepast om de bandbreedte, of mogelijk de verwerkingssnelheid, van die vezel in de komende paar jaar met meer dan 100 te verhogen. Deze gemakkelijke schaalbaarheid en de enorme impact die het zal hebben op de telecommunicatie is erg opwindend. “

Gu zei dat de detector ook kan worden gebruikt om quantum informatie te ontvangen die via twist licht wordt verzonden, wat betekent dat het toepassingen kan hebben in een hele reeks geavanceerde quantum communicaties en quantum computing-onderzoek.

“Ons nano-elektronische apparaat zal het volledige potentieel van gedraaid licht vrijmaken voor toekomstige optische en kwantumcommunicatie,” voegt Gu toe.

Comments are closed, but trackbacks and pingbacks are open.