Використання "точкових" імпульсів світла дозволить збільшити швидкість оптичного волокна мінімум в 10 разів
Обсяг даних, переданих через оптоволоконні комунікаційні канали, продовжує неухильно збільшуватися. У деяких випадках це призводить до того, що пропускної здатності існуючих каналів в якийсь момент просто перестає вистачати, що стає причиною великих затримок в отриманні інформації і нестабільної роботи мережі в цілому. Багато групи вчених б'ються над вирішенням вищеописаної проблеми і однією з таких груп, групі з Швейцарського федерального політехнічного університету Лозанни (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL) вдалося знайти спосіб збільшення пропускної здатності оптичного волокна мінімум у десять разів. Оскільки розроблений вченими спосіб заснований на змінах форми імпульсів світла, що дозволяє скоротити до мінімуму проміжок між переданими бітами інформації, впровадження цього методу не вимагає зміни існуючої інфраструктури оптичних комунікаційних каналів.
"З 1970-х років, коли розпочалося широке використання оптичного волокна в комунікаційних системах, пропускна здатність оптичних каналів збільшувалася в два рази кожні чотири роки за рахунок впровадження все більш нових технологій" - розповідає Каміль Бре (Camille Bres), вчений з Лабораторії фотонних систем EPFL (Photonics Systems Laboratory, PHOSL), - "Але буквально в останні кілька років ми досягли свого роду стелі пропускної здатності, меж, які визначаються фізичними законами та обмеженнями. І багато хто групи вчених у всьому світі намагаються зараз знайти метод, за допомогою якого стане можливим стрибнути вище цього стелі".
В той час, як інші вчені намагаються вирішити проблему обмежень, змінюючи властивості оптоволокна і винаходячи нові оптичні матеріали, Каміль Бре, в парі з Люком Тевеном (Luc Thevenaz), також вченим з лабораторії PHOSL, зосередили свої дослідження в напрямку пошуку нових форм імпульсів світла, які передаються через оптичне волокно. Дані передаються через оптичне волокно у вигляді послідовності імпульсів світла, які мають певну форму. Одним з факторів, що обмежують швидкість передачі даних, є те, що імпульси світла повинні бути розділені деякими проміжками, що гарантують те, що послідовні імпульси не будуть впливати один на одного і зможуть бути правильно декодованими прийомним пристроєм.
Експериментуючи з різною формою імпульсів, якими кодуються значення логічної одиниці і нуля, Бре і Тевену вдалося підібрати таку форму, при якій не вимагається використання розділяє їх проміжку. "Ці імпульси, мають досить складну форму, дозволяють передавати дані практично безперервним потоком. Складаючись, як частини однієї мозаїки, ці імпульси не вимагають наявності розділових проміжків" - розповідає Каміль Бре, - "Звичайно, є галузі, де вони впливають один на одного, але місце, де відбувається момент зчитування інформації, абсолютно вільно від взаємного впливу імпульсів".
Дослідники змогли створити обладнання, здатне виробляти і детектувати імпульси світла нової форми. При цьому на частку стандартних вузлів, лазерів, модуляторів і демодуляторів, які використовуються в комунікаційної апаратури, довелося 99 відсотків від загальної кількості вузлів нової установки. А надалі подібну технологію формування імпульсів світла нової форми можна досить просто реалізувати у вигляді окремого оптоелектронного чіпа. Більш того, той факт, що для застосування нової технології формування імпульсів світло не потрібна істотна модернізація існуючих оптоволоконних мереж, може зробити цю технологію основою комунікаційного обладнання нового покоління.