Ordinateurs

Les vortex laser torsadés transportent 1,6 térabits par seconde sur un réseau de fibre optique – High-teK.ca

Ce site peut gagner des commissions d’affiliation à partir des liens sur cette page. Conditions d’utilisation.

L’équipe de chercheurs qui a produit des faisceaux vortex sans fil à capacité infinie a déployé la même technologie dans les fibres optiques, en utilisant des faisceaux laser torsadés pour transférer des données à 1,6 térabits par seconde sur 1,1 kilomètre (0,68 mile).

Dans les deux cas, le principe en jeu s’appelle moment cinétique orbital. Essentiellement, le rayonnement électromagnétique – qu’il s’agisse d’un signal sans fil ou d’une impulsion laser – peut avoir deux types de torsion : le moment cinétique de spin (SAM) et le moment cinétique orbital (OAM). Si vous imaginez la Terre, SAM équivaut à la planète tournant sur son axe (produisant le cycle jour/nuit), et OAM équivaut à nous tournant autour du Soleil (produisant des saisons). Dans chaque topologie de réseau commercial, nous modifions uniquement le SAM.

Huit faisceaux torsadés, utilisant OAMCe que Bo Thide de l’Institut suédois de physique spatiale a prouvé en 2012, cependant, c’est que nous pouvions modifier à la fois le SAM et l’OAM. En effet, cela crée une onde tridimensionnelle modulée dans un plan (SAM), mais également tordue dans un autre (OAM), créant un vortex ou un tire-bouchon (photo de droite). Comme vous pouvez probablement l’imaginer, en passant d’une onde 2D à 3D, vous gagnez énormément en efficacité spectrale. En fait, si vous avez suffisamment de contrôle sur l’OAM, vous pouvez effectivement transmettre des quantités infinies de données sur la même fréquence porteuse. C’est ce qui a conduit un groupe de chercheurs, dirigé par Andy Willner de l’Université de Californie du Sud, à créer une liaison réseau sans fil capable de 2,5 térabits par seconde — soit environ 40 Go (un disque Blu-ray) par seconde.

Psssssst :  Avec l'augmentation de la production de mémoire GDDR6, les nouveaux GPU ne seront pas loin derrière

Maintenant, Willner s’est associé à Siddharth Ramachandran, un expert en fibre à l’Université de Boston, pour mettre en œuvre le moment cinétique orbital dans un réseau à fibre optique. C’est un peu plus difficile, car les fibres optiques ont tendance à être monomodes, c’est-à-dire qu’elles ne peuvent transporter qu’un seul faisceau de lumière. OAM nécessite que vous transmettiez plusieurs faisceaux de lumière (ou ondes radio), tordus comme un tire-bouchon pour éviter les interférences entre les faisceaux. Pour contourner ce problème, les chercheurs ont utilisé un type spécial de fibre auquel ont été ajoutés des produits chimiques spéciaux (dopés) pour créer des voies différentes et séparées dans l’espace. En utilisant une seule couleur de lumière avec quatre torsions, l’équipe a obtenu un débit de données de 400 Gbps ; en utilisant 10 couleurs, chacune avec deux torsions, 1,6 Tbps a été atteint.

Tordre des faisceaux de lumière à travers des hologrammes, pour créer différents OAM

À l’avenir, alors que le multiplexage orthogonal atteint ses limites et que le trafic Internet mondial ne montre aucun signe de croissance, le multiplexage spatial pourrait être la solution. Le problème est que presque toutes les fibres qui sillonnent la Terre, y compris celles des océans, sont des fibres monomodes qui ne peuvent pas transporter de signaux modulés OAM. Ces fibres pourraient être améliorées, mais ce serait un processus très lent et d’un coût prohibitif. Cela ne veut pas dire que le multiplexage par division en mode OAM ne sera jamais utilisé, mais dans un avenir prévisible, les seules applications réelles se trouvent dans de nouvelles installations ou de courtes séries entre des serveurs dans un centre de données.

Maintenant lis: Le monde secret des câbles sous-marins

Psssssst :  Les autorités élargissent encore la zone de recherche du MH370, dans une dernière tentative pour localiser l'avion manquant

Document de recherche: DOI : 10.1126/science.1237861 – « Multiplexage par répartition en mode de moment angulaire orbital à l’échelle du térabit dans les fibres »

Bouton retour en haut de la page