Инженеры приблизились к скорости 1 Тбит/с

Инженеры из Великобритании совершили прорыв в области беспроводной передачи данных, достигнув скорости 938 гигабит в секунду (Гбит/с). Представьте: загрузка 30-гигабайтного фильма в формате 4K Ultra HD, которая обычно занимает от 17 до 29 минут на 5G-подключении со скоростью 140-230 Мбит/с, с новой технологией займет всего 0,26 секунды. Это приблизительно в 9380 раз быстрее, чем средняя скорость 5G. Подробности эксперимента описаны в статье, опубликованной 15 октября в The Journal of Lightwave Technology. Ключ к этому революционному результату заключается в новаторском подходе, объединившем преимущества высокоскоростной электроники и фотоники миллиметровых волн. В основе технологии лежит принципиально новый подход к генерации и передаче радиосигналов.

Традиционные системы беспроводной связи, особенно в миллиметровом диапазоне (от 30 ГГц и выше), часто сталкиваются с ограничениями, связанными с генерацией и обработкой высокочастотных сигналов. Электронные компоненты, работающие на таких частотах, сложны в производстве, дороги и имеют относительно низкую эффективность. Фотоника же, использующая свет для генерации и модуляции радиочастотных сигналов, предлагает альтернативное решение. Фотонные генераторы сигналов способны работать на значительно более высоких частотах, чем электронные, и обладают большей стабильностью и точностью.

Однако и фотоника имеет свои недостатки. Фотонные устройства, несмотря на их превосходство в генерации высокочастотных сигналов, менее гибкие в обработке данных, чем электронные компоненты. Поэтому ученые разработали гибридную систему, которая объединяет лучшие качества обеих технологий. В их системе используются электронные цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) для обработки сигналов в диапазоне 5-75 ГГц, где электроника демонстрирует наибольшую эффективность. Для расширения диапазона частот и повышения пропускной способности применяется фотонный генератор сигналов, работающий в диапазоне 75-150 ГГц. Таким образом, получается комбинированная система, эффективно использующая преимущества как электроники, так и фотоники.

Реализация этого подхода позволила достичь общей пропускной способности 145 ГГц, что в пять раз превышает показатели предыдущего мирового рекорда.