Идеальный поток видео по вашему
широкополосному соединению без раздражающих помех? Группа британских
оптических инженеров уверена, что это возможно.
Обычно данные передаются в виде серии включения–выключения световых
импульсов, в которой каждый импульс кодирует один бит информации.
Дополнительная информация потенциально может быть добавлена в поток
света путём изменения фазы каждого светового импульса значимым образом.
Еще большей пропускной способности можно добиться, используя свет на
нескольких уровнях интенсивности, — на порядок выше, чем сейчас», —
говорит Дэвид Ричардсон из Университета Саутгемптона.
Увы, световые сигналы постепенно искажаются при взаимодействии с
оптоволокном. Чем сложнее сигнал, тем труднее его распознать после
такого затухания. Британские учёные нашли способ обратить вспять процесс
деградации и восстановить исходный сигнал.
Их устройство создаёт копию ослабленного входящего сигнала и
смешивает её с лазерным лучом в специально разработанных оптических
волокнах. Это порождает два дополнительных сильных сигнала, которые
идеально согласуются по фазе с первоначальным, только частота одного
выше, а второго — ниже. Эти сигналы выступают в качестве строительных
лесов, которые (после взаимодействия со второй копией первоначального
сигнала во втором оптоволокне) устраняют шум и генерируют чистый вариант
сигнала.
Учёные продемонстрировали эффективность устройства и метода на
скорости 40 гигабит в секунду; г-н Ричардсон уверен, что технология
справится и с более высокими скоростями.
Подобные системы создавались и раньше, но они действовали только в
том случае, когда и фаза, и несущая частота входящего сигнала были
известны. Новый прибор способен восстановить входящий сигнал без этой
информации.
Нынешняя версия устройства работает с относительно простыми
сигналами, в которых информация кодируется одной из двух фаз света (так
называемые двоичные сдвинутые по фазе ключи — binary phase-shifted
keys, PSK).
Наш главный интерес сейчас заключается в работе с более сложными
сигналами, такими как квадратурные PSK, которые могут кодировать больше
данных», — поясняет г-н Ричардсон.
Компоненты аналогичного прибора демонстрировались также учёными из
Университета Центральной Флориды (США) во главе с Гуйфаном Ли, но
объединить их в полностью функционирующую систему американским
специалистам пока не удалось.
Результаты исследования опубликованы в статье:
Radan Slavík, Francesca Parmigiani, Joseph Kakande, Carl
Lundström, Martin Sjödin, Peter A. Andrekson, Ruwan Weerasuriya,
Stylianos Sygletos, Andrew D. Ellis, Lars Grüner-Nielsen, Dan Jakobsen,
Søren Herstrøm, Richard Phelan, James O'Gorman, Adonis Bogris, Dimitris
Syvridis, Sonali Dasgupta, Periklis Petropoulos & David J.
Richardson All-optical phase and amplitude regenerator for next-generation telecommunications systems. – Nature Photonics. – Published online: 5 September 2010 | doi:10.1038/nphoton.2010.203.
