تحقق نرخ انتقال اطلاعات ده‌ها ترابیتی با ارتباط لیزری توسط محققان سوئیسی

دانشمندان مؤسسه فناوری فدرال زوریخ (ETH Zurich) در آزمایشی توانسته اند با استفاده از لیزر در هر ثانیه ده ها ترابیت داده را از یک نقطه به نقطه ای دیگر بفرستند. آنها امیدوارند که این فناوری ارتباطی در آینده بتواند برای انتقال اطلاعات از ماهواره های مدار یا از زیردریایی ها استفاده شود.

آزمایشی که توسط دانشمندان دانشگاه ETH Zurich انجام گرفته، بخشی از پروژه «افق اروپایی ۲۰۲۰» است و طی آن حجمی از داده بین قله دو کوه در سوئیس جابجا شد. فاصله بین این دو مرکز بالغ بر ۵۳ کیلومتر اعلام شده است.

استفاده از ارتباطات لیزری با چالش هایی نظیر تداخل با مولکول های اتمسفر همراه است، ولی این چالش ها جلوی محققان را نگرفت و آنها با انتقال داده بین قله های دو کوه به دستاورد بزرگ تری در این زمینه دست یافتند.

با حرکت پرتوهای لیزر از میان نقاط مختلف اتمسفر که غلظت های گوناگونی دارند، شیوه جابجایی امواج نور و انتقال داده هم تغییر می کند. بعلاوه، لرزش هوا که بر اثر گرما بوجود می آید و در روزهای گرم تابستان مشاهده می شود، میتواند حرکت یکپارچه نور را مختل کند.

سیستم ارتباط لیزری سوئیسی ها چگونه کار می کند؟

ولی محققان با یک تراشه مخصوص و حدود ۱۰۰ آینه قابل تنظیم کوچک، این مشکل را حل کرده اند. این آینه ها میتوانند با اندازه گیری گرادیان پرتوها با نرخ ۱۵۰۰ بار در هر ثانیه، تغییر فاز پرتوها را در سطح تقاطع خود اصلاح کنند. با این کار، کیفیت سیگنال ها حدود ۵۰۰ برابر بهتر می شود.

گفتنی است که عملکرد فوق العاده جابه جایی اطلاعات با نرخ ۱ ترابیت بر ثانیه فقط با استفاده از یک طول موج به دست آمده؛ ولی این سیستم در عمل میتواند با استفاده از استانداردهای فناوری، از ۴۰ کانال استفاده کند و نرخ انتقال خود را به ۴۰ ترابیت بر ثانیه برساند.

زیرساخت اینترنت (Internet) توسط شبکه پیچیده ای از کابل های فیبر نوری ساخته شده است که در هر ثانیه بیش از ۱۰۰ ترابیت داده را بین گره ها جابجا می کنند. ارتباطات میان قاره ای از طریق کابل هایی انجام می شود که در اعماق اقیانوس قرار می گیرند و پیاده سازی و نگهداری از آنها پرهزینه است.

ولی مخابره داده ها به صورت بی سیم میتواند بسیار ساده تر و ارزان تر باشد. سیستم های اپتیکالی که از لیزر استفاده می کنند در دامنه نزدیک به فروسرخ فعالیت دارند که طول موجشان نسبت به امواج رادیویی بسیار کمتر است. درنتیجه می توانند در یک بازه زمانی یکسان، داده های بسیار بیشتری را نسبت به سیستم هایی مثل استارلینک جابجا کنند.