Уфимские ученые придумали, как ускорить интернет
Решение, которое позволяет генерировать оптические вихри для интегральной фотоники, разработали специалисты Школы перспективных исследований и технологий фотоники SPhERA (School of Photonics, Engineering and Research Advances) при Уфимском государственном авиационном техническом университете (УГАТУ). Это позволит существенно ускорить передачу данных, в том числе у действующих интернет-провайдеров.
Устройство генерации оптических вихрей представляет собой простую для производства и внедрения решетку на волноводе. Оно совместимо со стандартными оптическими волокнами в уже существующих системах. То есть, теоретически, его уже сейчас могут использовать интернет-провайдеры, увеличивая скорость интернета с минимальными затратами. На нынешнем технологическом уровне пропускная способность волоконно-оптических линий связи практически достигла физического предела. Новая технология позволит избежать так называемого «кризиса пропускной способности» (capacity crunch), многократно повысив эффективность использования оптического волокна.
Ученые предложили уникальный принцип для формирования пучков с вихревым фазовым фронтом непосредственно в волноводе интегрального фотонного чипа. Оптический вихрь, или «закрученный свет» – это световой пучок с особой структурой, который обладает множеством полезных свойств за счет того, что переносит орбитальный угловой момент. Они применяются в самых разных сферах: от сверхскоростной передачи данных и квантовых технологий до оптических пинцетов и сенсорики. Изначально оптические вихри не были популярны из-за того, что их сложно генерировать.
«Мы же предложили тот самый простой и недорогой способ, который все изменит. Актуальность разработки очевидна: сейчас мы находимся на пороге эры Интернета вещей, когда от скорости передачи данных зависит работа целых экосистем. Кроме того, вихревые пучки применяются и в квантово-защищенных системах передачи данных, эта задача сейчас тоже особо важна», ― прокомментировал автор исследования, сотрудник SPhERA и магистрант кафедры телекоммуникационных систем Денис Фатхиев.
Устройство подходит и для работы в области манипуляции микрообъектами, например, вихри используются для реализации оптического пинцета, который нужен для лабораторных и химических исследований.
Разработчики ожидают, что результаты проекта в ближайшее время зарекомендуют себя в системах связи и биофотонике. В планах ― сотрудничество непосредственно с производителями оборудования для интернет-провайдеров.
Эта и другие работы SPhERA в УГАТУ проводятся в рамках проекта «Технологии и компоненты интегральной радиофотоники» Евразийского научно-образовательного центра мирового уровня.
