I chip laser promettono una connessione wireless interna più veloce e sostenibile a velocità gigabit.

      Il wireless indoor sta raggiungendo dei limiti man mano che più dispositivi affollano lo stesso spettro. Streaming, videochiamate e dispositivi per la casa intelligente stanno mettendo a dura prova le reti mentre l'uso di energia aumenta. Una nuova classe di chip laser offre un percorso diverso spostando i dati sulla luce.

      I ricercatori hanno costruito un collegamento ottico in scala chip che fornisce connessioni indoor ultra-veloci con un minore consumo energetico. Invece di trasmettere segnali ampiamente, invia dati attraverso fasci infrarossi controllati, aprendo una maggiore capacità utilizzabile evitando interferenze in spazi densi.

      Al centro c'è un chip con 25 laser microscopici, ognuno dei quali trasporta il proprio flusso. Lavorando in parallelo, spingono il throughput ben oltre una singola sorgente. Nei test, l'impostazione ha raggiunto oltre 360 gigabit al secondo attraverso un breve collegamento indoor.

      I guadagni non riguardano solo la velocità. L'uso di energia diminuisce significativamente, offrendo un modo più efficiente per gestire la crescente domanda.

      La matrice laser dimostra la velocità

      Le prestazioni derivano da una matrice 5 per 5 di laser a emissione superficiale a cavità verticale, ognuno dei quali funge da proprio canale ad alta velocità.

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      Nei test su due metri, i laser individuali hanno fornito circa 13-19 gigabit al secondo. Con 21 canali attivi, il throughput totale ha raggiunto 362,7 gigabit al secondo, tra i risultati ottici in scala chip più veloci finora.

      Il limite proveniva dall'hardware del ricevitore, non dal trasmettitore, suggerendo che velocità più elevate sono possibili con componenti migliori.

      Un'impostazione ottica personalizzata modella anche ogni fascio in un quadrato definito, limitando la sovrapposizione in modo che più collegamenti possano funzionare affiancati senza interferenze.

      Perché la luce cambia l'equazione

      Le reti radio faticano in spazi affollati dove i segnali interferiscono e la capacità viene estesa. La luce evita questi limiti offrendo maggiore larghezza di banda e controllo preciso su dove vanno i segnali.

      Invece di coprire una stanza, il sistema crea una griglia di fasci mirati con un minimo di dispersione. Le misurazioni mostrano una copertura uniforme nell'area target, aiutando a mantenere prestazioni stabili per più dispositivi.

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      L'impostazione funziona a circa 1,4 nanojoule per bit, circa la metà di quella dei sistemi Wi-Fi comparabili. Il compromesso è la portata, poiché l'impostazione attuale funziona su brevi distanze e dipende dalla linea di vista.

      Dove va a finire

      Questo approccio è destinato a completare le reti esistenti scaricando il traffico pesante in spazi indoor ad alta domanda.

      L'hardware si adatta a un chip sub-millimetrico costruito con processi standard, rendendo plausibile l'integrazione in apparecchi o punti di accesso, anche se non viene fornita una tempistica commerciale.

      Con l'aumento della domanda, la combinazione di collegamenti radio e basati sulla luce potrebbe diventare standard, con i sistemi laser che gestiscono il traffico più pesante.