Разработана оптическая линия связи, объединяющая 40 независимых каналов
В основе разработки лежит устройство источника света, которое объединяет 40 источников света. Данное электронное устройство включает частотную гребенку, фотонный кристаллический резонатор и оптимизированный мультиплексор.
В качестве базы для кремниевой оптической линии связи учёные использовали оксид тантала (V) (Ta2O5), который нанесли на кремниевое основание. Из полученного материала было произведено кольцо, чьи внутренние стенки выполнены из наноструктуры, имеющей заданную форму и размеры. В результате получился фотонный кристаллический микрокольцевой резонатор, способный разделять входящий поток лазерного света на 10 потоков, обладающих разными длинами волн. Далее эти потоки поступают в 10 мультиплексоров-делителей, что на выходе даёт 40 лучей света, имеющих равные длины волн, но различающиеся по форме и пространственной ориентации.
Свет каждого исходящего луча изменяется под воздействием передаваемых данных, а затем все 40 лучей вновь соединяются в один поток, который попадает на получатель, выполняющий функции обратного оптического преобразования и интерпретации входящей информации.
По итогам тестовых испытаний опытного образца новой 40-канальной линии передач учёные смогли подтвердить, что физическое воплощение устройства имеет все характеристики, которые были заявлены по результатам математического моделирования.
Перекрестная связь между каналами составляет порядка -20 dB, а затухание сигнала на пути до приемника -10 dBm. При тестировании PRBS31, которое используется для оценки функционирования высокоскоростных линий в условиях стрессовой нагрузки, 34 канала из 40 безошибочно передавали сигнал.
В перспективе учёные собираются разработать более сложные фотонные кристаллические микрокольцевые резонаторы, которые смогут создавать больше лучей с разными длинами волн, а также мультиплексоры, которые будут делить луч света на большее количество лучей, имеющих разную пространственную ориентацию. Такая инновация найдёт своё применение в оптических интерконнектах, что существенно повысит производительность датацентров и суперкомпьютеров.
А кроме того, использование 40-канальной кремниевой оптической линии связи делает человечество на шаг ближе к оптическим и фотонным компьютерам, создание которых предоставит новые возможности для развития технологий искусственного интеллекта, машинного обучения и масштабных математических моделирований.
По материалам dailytechinfo.org