2,56 терабита/c в «закрученных» волнах

В журнале Nature Photonics опубликована научная статья ^[1] группы американских и израильских исследователей, которые провели эксперимент по передаче данных на скорости 2,56 терабита/с в пучках света через свободное пространство.

Этот эксперимент доказал сверэффективность нового метода модуляции сигнала, основанного на эффекте орбитального углового момента световой волны (OAM), то есть «закрученных» волнах ^[2]. В 90-е голы учёные начали использовать OAM в разных сферах: от оптических экспериментов до квантовой обработки информации. С начала 2000-х «закрученные» волны впервые испытали для передачи данных ^[3].

Вышеупомянутая группа учёных сумела применить модуляцию и мультиплексирование волн, так что получилось совместить в одном пучке несколько скрученных волн с разным значением орбитального углового момента. Более того, они доказали масштабируемость системы в пространстве, то есть возможность передавать нескольких пучков одновременно.

Во время проведённого эксперимента была осуществлена передача световых волн в двух группах, каждая по восемь пучков, в каждом пучке использовалось мультиплексирование с поляризацией и 16-QAM-модуляция для «скрученных» волн с разным орбитальным угловым моментом. Такая система показала скорость передачи данных 2,56 терабита/с и спектральную эффективность 95,7 бит/с/Гц.

По мнению учёных, этот эксперимент демонстрирует пригодность технологии OAM для использования в коммерческих системах беспроводной передачи данных. По мнению инженеров ^[4], OAM можно использовать для уплотнения (мультиплексирования) радиоволн практически на любой частоте.

Для сравнения, в LTE спектральная эффективность составляет 16,32 бит/с/Гц, в 802.11n — 2,4 бит/с/Гц, в DVB-T — всего 0,55 бит/с/Гц.

Автор: alizar