استخدام الليزر لنقل البيانات بسرعة 1000 جيجابت في الثانية

استخدم فريق البحث التابع للمعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ أشعة الليزر لنقل البيانات البصرية على مسافة 53 كيلومترًا بين قمة الجبل ومدينة برن.

تجربة نقل بيانات بشعاع الليزر في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ. الصورة: المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ

نجح باحثون في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ، بالتعاون مع شركة تاليس ألينيا سبيس والوكالة الوطنية الفرنسية للملاحة الجوية وأبحاث الفضاء (ONERA)، في نقل البيانات الضوئية عبر الهواء باستخدام تقنية الليزر، حسبما أفادت Innovation Origins في 22 يونيو. واجهت التجربة، التي أجريت على مسافة 53 كيلومترًا بين قمة جبل يونغفراويوخ ومدينة برن في سويسرا، العديد من التحديات مثل الاضطرابات الجوية والظواهر الحرارية.

باستخدام شريحة أنظمة كهروميكانيكية دقيقة (MEMS) مزودة بـ 97 مرآة قابلة للتعديل، صحح الفريق الخطأ وحقق نطاقًا تردديًا يبلغ تيرابتًا واحدًا في الثانية (ما يعادل 1000 جيجابت في الثانية). يمكن للنظام توسيع نطاقه ليصل إلى 40 تيرابت في الثانية باستخدام التقنيات القياسية، مما يفتح المجال أمام إمكانية الاتصال بالإنترنت عالي السرعة وبتكلفة معقولة عبر مجموعة من الأقمار الصناعية القريبة من الأرض.

أثناء مرور شعاع الليزر عبر الهواء الكثيف قرب الأرض، يواجه عددًا من العوامل التي تؤثر على حركة موجة الضوء ونقل البيانات. وكان التحدي الأكبر الذي واجهه الباحثون هو الاضطرابات غير المنتظمة لجزيئات الهواء فوق الجبال المغطاة بالثلوج، وسطح بحيرة ثون، والمدن الكبرى المزدحمة، وسهول آري، مما أدى إلى أخطاء في البيانات المرسلة. بالإضافة إلى ذلك، يُعطل الوميض الحراري انتظام حركة الضوء، والتي يمكن رؤيتها بالعين المجردة في يوم صيفي حار.

استخدم شريك المشروع ONERA أنظمة MEMS للتغلب على هذه العقبة. تُصحّح المرايا انزياح طور شعاع الليزر بناءً على السطح المتقاطع على طول المنحدر بمعدل 1500 مرة في الثانية.

بفضل التغلب على القيود التقنية لنظام الليزر، تمكن فريق المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ من نقل معلومات في كل وحدة زمنية أكثر من تقنية الراديو المستخدمة في اتصالات الإنترنت عبر الأقمار الصناعية. تتمتع هذه التقنية الجديدة بإمكانية إحداث تأثير كبير على البنية التحتية العالمية للإنترنت، وخاصة في المناطق النائية. ونظرًا لسهولة توسيع النظام التجريبي إلى 40 قناة و40 تيرابت في الثانية، فهو يُعد بديلاً واعدًا لكابلات أعماق البحار الحالية.

آن كانج (وفقًا لأصول الابتكار )

رابط المصدر: https://vnexpress.net/dung-laser-truyen-du-lieu-toc-do-1-000-gigabit-moi-giay-4620994.html