Исследователи во всем мире работают над способами передачи данных в терагерцовом спектре (ТГц), которые дозволили бы отправлять и получать информацию резвее, чем современные технологии. Но еще труднее кодировать данные в спектре ТГц, чем в спектре ГГц, который в истинное время употребляется технологией 5G. Группа ученых из Института ИТМО показала возможность модификации терагерцевых импульсов для использования их для передачи данных. Они выпустили свои результаты в Scientific Reports.
Телекоммуникационные компании в странах с развитой экономикой начинают использовать новейший эталон 5G, который обеспечит ранее неосуществимые скорости беспроводной передачи данных. Меж тем, когда компании вводят это новое поколение сетей передачи данных, ученые уже работают над его преемником.
«Мы говорим о разработках 6G. Они повысят скорость передачи данных от 100 до 1000 раз, но их реализация востребует от нас перехода на терагерцовый спектр»
Егор Опарин, сотрудник Лаборатории фемтосекундной оптики и фемтотехнологий Института ИТМО
сейчас разработка для одновременной передачи нескольких каналов данных по одному физическому каналу была удачно внедрена в инфракрасном спектре. Эта разработка базирована на содействии 2-ух широкополосных ИК (то есть тепловое, инфракрасное, на основе инфракрасного излучения)-импульсов с шириной полосы, измеряемой в 10-ках нанометров. В терагерцовом спектре полоса пропускания таковых импульсов будет намного больше — и, как следует, возрастет их пропускная способность для передачи данных.
Но ученым и инженерам необходимо будет отыскать решение почти всех принципиальных вопросцев. одна из таковых заморочек связана с обеспечением интерференции 2-ух импульсов, что приведет к так именуемой последовательности импульсов либо частотному гребню, применяемому для кодировки данных.
«В терагерцовом спектре импульсы, как правило, содержат маленькое количество колебаний поля: практически один либо два на импульс. Они весьма недлинные и смотрятся как тонкие пики на графике. Добиться помех меж таковыми импульсами достаточно трудно, так как их тяжело перекрывать»
Егор Опарин, сотрудник Лаборатории фемтосекундной оптики и фемтотехнологий Института ИТМО
Команда ученых из Института ИТМО предложила продлить импульс во времени, чтоб он продлился в пару раз подольше, но все таки измерялся в пикосекундах. В этом случае частоты снутри импульса не будут возникать сразу, а будут следовать друг за другом поочередно. Это именуется линейно-частотная модуляция. Но это представляет другую делему: хотя технологии довольно отлично развита в инфракрасном спектре, недостаточно исследовательских работ по использованию способа в терагерцовом спектре.
Потому ученые обратились к технологиям, применяемым в микроволновом спектре. Они интенсивно употребляют железные волноводы, которые, как правило, имеют высшую дисперсию, а это значит, что разные частоты излучения распространяются там с различными скоростями. Но в микроволновом спектре эти волноводы употребляются в одномоде, либо, по другому говоря, поле распределено в одной конфигурации, определенной узенькой полосе частот и, как правило, в одной длине волны. Исследователи взяли аналогичный волновод размера, пригодного для терагерцового спектра, и пропустили через него широкополосный сигнал, чтоб он распространялся в разных конфигурациях. Из-за этого импульс стал наиболее длительным, изменяясь от 2-ух до приблизительно 7 пикосекунд, что в три с половиной раза больше. Это сделалось их решением.
Используя волновод, исследователи смогли прирастить продолжительность импульсов до продолжительности, нужной с теоретической точки зрения. Это позволило достигнуть помех меж 2-мя импульсами, которые вкупе делают последовательность импульсов.
Читать также:
→ Женская яйцеклетка умеет «выбирать» сперматозоиды: ее носительница здесь ни при чем.
→ Астрологи отыскали планетку, похожую на землю. Она вращается вокруг звезды, похожей на солнце.
→ Ученые нашли невосприимчивых к COVID-19 людей.