Исследователи из Института общей физики и Института химии высокочистых веществ РАН создали устройство размером с ноутбук, способное значительно повысить эффективность передачи данных по оптоволоконным сетям.
Ключевым элементом разработки стало использование висмута вместо традиционного эрбия в составе усилителя. Выбор висмута обусловлен его способностью к люминесценции в ближнем инфракрасном спектре, что идеально подходит для телекоммуникационных линий связи.
Ученые создали «сердцевину» из диоксида кремния — особо чистого стекла, — которую заполнили слоями фосфоросиликатного стекла с висмутом (смесь оксида кремния с фосфором и висмутом) и германосиликатного стекла с висмутом (смесь оксида кремния с германием и висмутом). Затем трубку со слоями стекла сплавили в стеклянный стержень. Полученные структуры вытянули в световоды, которые в свою очередь послужили основой для создания усилителей.
Работу оптоволоконного кабеля с усилителем нового типа проверили, пропустив через него излучение светодиодного лазера. Оказалось, что устройство способно усиливать сигнал с длинами волн от 1250 до 1500 нанометров — рекордной сейчас полосой пропускания (250 нанометров). Теоретически это означает, что через оптоволоконный кабель с таким усилителем можно будет передавать в 5 раз больше данных в секунду, чем по стандартному оптоволокну.
В будущем мы планируем детально исследовать такие усилители и продолжить улучшение характеристик современных оптоволоконных кабелей. Наша конечная цель — создание эффективных лазеров и усилителей для сетей связи нового поколения.
Андрей Умников, руководитель проекта, кандидат химических наук
Разработка, поддержанная грантом Российского научного фонда, может стать важным шагом в развитии телекоммуникационных технологий. За последние 10 лет использование оптических усилителей уже позволило в сотни раз повысить скорость передачи данных, и новая технология способна обеспечить следующий прорыв в этой области.
Читать далее:
У интервального голодания обнаружили неожиданный побочный эффект
Мозг человека работает хуже компьютеров из прошлого века: почему так произошло
Ученые считают, что мы неправильно понимаем Вселенную: в чем причина
На обложке: designed by Freepik, сведения о лицензии