פס רחב סיבים אופטיים לשאת מידע על פעימות של אור, במהירות האור, באמצעות סיבים אופטיים. אבל את האופן שבו הוא מקודד את האור בקצה אחד ומעובד על השני משפיע על מהירויות הנתונים.
זה המכשיר הראשון בעולם nanophotonic, שפורסם ב- Nature Communications, מקודד נתונים נוספים ומעבד אותו הרבה יותר מהר מאשר סיבים אופטיים קונבנציונאלי באמצעות צורה מיוחדת של אור "מעוות".
ד"ר Haoran רן מבית הספר של RMIT של המדע, שהיה שותף להוביל המחבר של העיתון, אמר את המכשיר ננופוטוני זעירים שהם בנויים לקריאת אור מעוות הוא המפתח החסר נדרש לפתוח במהירות גבוהה, תקשורת בפס רחב.
"תקשורת אופטית של ימינו הולכת לקראת" מחנק קיבולת ", מכיוון שהם לא מצליחים לעמוד בדרישות ההולכות וגדלות של נתונים גדולים", אמר רן.
"מה שהצלחנו לעשות הוא לשדר במדויק נתונים באמצעות אור בקיבולת הגבוהה ביותר שלו באופן שיאפשר לנו להגדיל באופן מאסיבי את רוחב הפס שלנו".
תקשורת סיבים-אופטיים מודרנית, כמו אלה המשמשים את רשת הפס הרחב הארצית של אוסטרליה (NBN), משתמשת רק בחלק קטן מהקיבולת בפועל של האור על ידי נשיאת נתונים על ספקטרום הצבעים.
טכנולוגיות פס רחב חדשות בפיתוח משתמשות בתנודה, או בצורת, של גלי אור כדי לקודד נתונים, הגדלת רוחב הפס על ידי שימוש גם באור שאנחנו לא יכולים לראות.
זו הטכנולוגיה העדכנית ביותר, בחוד החנית של תקשורת אופטית, נושאת נתונים על גלי האור כי כבר מעוות לתוך ספירלה כדי להגדיל את יכולתם עוד יותר. זה ידוע בתור אור במצב של מומנטום זוויתי מסלולית, או OAM.
ב -2016 פירסמה אותה קבוצה ממעבדת "ננופוטוניקס" (RAIN) של מעבדת המודיעין המלאכותי (LAIN), שפורסמה בכתב העת Science, המתארת כיצד הם הצליחו לפענח טווח קטן של אור מעוות זה על שבב nanophotonic. אבל הטכנולוגיה כדי לזהות מגוון רחב של אור OAM עבור תקשורת אופטית עדיין לא קיימא, עד עכשיו.
"גלאי הננו-זעיר האלקטרוני מסוג OAM שלנו נועד להפריד בין מצבי אור שונים מסוג OAM בסדר מתמשך ולפענח את המידע הנשלט על ידי אור מעוות", אמר רן.
"כדי לעשות זאת בעבר ידרוש מכונה בגודל של טבלה, וזה לגמרי לא מעשי עבור התקשורת. באמצעות nanosheets טופולוגי ultrathin מדידת שבר של מילימטר, ההמצאה שלנו עושה את העבודה הזאת טוב יותר מתאים על קצה של סיב אופטי. "
מנהל ה- LAIN וסגן המשנה לנגיד למחקר חדשנות ויזמות ב- RMIT, פרופסור Min Gu, אמר כי החומרים המשמשים בהתקן תואמים לחומרים מבוססי סיליקון להשתמש ברוב הטכנולוגיה, מה שמקל על הגדלה עבור יישומים בתעשייה.
"גלאי הננו-אלקטרוניים שלנו מסוג OAM הוא כמו 'עין' שיכולה 'לראות' מידע הנשלט על ידי אור מעוות ולפענח אותו כדי להיות מובן על ידי האלקטרוניקה. טכנולוגיה זו ביצועים גבוהים, עלות נמוכה וגודל זעיר עושה את זה יישום קיימא עבור הדור הבא של תקשורת אופטית בפס רחב, "הוא אמר.
"היא מתאימה את קנה המידה של הטכנולוגיה הקיימת סיבים יכול להיות מיושם כדי להגדיל את רוחב הפס, או את מהירות העיבוד הפוטנציאלי, של סיב זה על ידי מעל 100 פעמים בתוך כמה שנים. המדרגיות הקלה הזו וההשפעה המסיבית שתהיה לה על התקשורת היא מה שמרגש כל כך ".
גו אמר כי גלאי יכול לשמש גם כדי לקבל מידע קוונטי שנשלח באמצעות אור מתפתל, כלומר זה יכול להיות יישומים בטווח שלם של תקשורת הקוונטים חיתוך קצה מחקר קוונטי המיחשוב.
"המכשיר הננו-אלקטרוני שלנו יבטל את מלוא הפוטנציאל של אור מעוות לתקשורת אופטית וקוונטית עתידית", אמר גו.
