Лазерные чипы обещают более быстрый и экологичный беспроводной интернет в помещениях на гигабитных скоростях

      Внутренние беспроводные сети достигают предела, так как все больше устройств используют один и тот же спектр. Стриминг, видеозвонки и устройства умного дома нагружают сети, в то время как потребление энергии растет. Новый класс лазерных чипов предлагает другой путь, перемещая данные на свет.

      Исследователи создали оптическую связь на уровне чипа, которая обеспечивает ультрабыстрые внутренние соединения с меньшим потреблением энергии. Вместо широковещательной передачи сигналов, она отправляет данные через контролируемые инфракрасные лучи, открывая больше полезной емкости и избегая помех в плотных пространствах.

      В центре находится чип с 25 микроскопическими лазерами, каждый из которых несет свой собственный поток. Работая параллельно, они обеспечивают пропускную способность, значительно превышающую одну единственную точку. В тестах установка достигла более 360 гигабит в секунду по короткой внутренней связи.

      Преимущества заключаются не только в скорости. Потребление энергии значительно снижается, предлагая более эффективный способ справляться с растущим спросом.

      Лазерный массив демонстрирует скорость

      Производительность обеспечивается массивом из 5 на 5 вертикально-резонансных лазеров, каждый из которых действует как собственный высокоскоростной канал.

      Ono Kosuki / Pexels

      В тестах на расстоянии двух метров отдельные лазеры обеспечивали около 13-19 гигабит в секунду. С 21 активным каналом общая пропускная способность достигла 362,7 гигабит в секунду, что является одним из самых быстрых результатов оптических чипов на сегодняшний день.

      Предел был установлен аппаратным обеспечением приемника, а не передатчика, что предполагает возможность более высоких скоростей с лучшими компонентами.

      Специальная оптическая установка также формирует каждый луч в определенный квадрат, ограничивая перекрытие, чтобы несколько соединений могли работать рядом друг с другом без помех.

      Почему свет меняет уравнение

      Радиосети испытывают трудности в переполненных пространствах, где сигналы мешают друг другу, и емкость растягивается. Свет избегает этих ограничений, предлагая большую пропускную способность и точный контроль над тем, куда идут сигналы.

      Вместо того чтобы покрывать всю комнату, система создает сетку целевых лучей с минимальным рассеиванием. Измерения показывают равномерное покрытие по целевой области, что помогает поддерживать стабильную производительность для нескольких устройств.

      Getty Images

      Установка работает при примерно 1,4 наноджоуля на бит, что примерно вдвое меньше, чем у сопоставимых Wi-Fi систем. Компромисс заключается в диапазоне, так как текущая установка работает на коротких расстояниях и зависит от прямой видимости.

      Куда это движется дальше

      Этот подход предназначен для дополнения существующих сетей, разгружая тяжелый трафик в помещениях с высоким спросом.

      Аппаратное обеспечение помещается на субмиллиметровый чип, созданный с использованием стандартных процессов, что делает интеграцию в осветительные приборы или точки доступа вполне возможной, хотя конкретные сроки коммерческого внедрения не указаны.

      С ростом спроса комбинирование радиосвязи и световых соединений может стать стандартом, при этом лазерные системы будут обрабатывать самый тяжелый трафик.