Инфраструктура Интернета полагается на дорогие подводные кабели, соединяющие континенты, что влечет за собой большие расходы. Новая воздушная альтернатива может снизить эти затраты в будущем. Ученые недавно совершили технологический прорыв, используя лазерную передачу данных через спутник, что открывает возможность более дешевого и быстрого соединения.
Прорыв произошёл благодаря сотрудничеству компании Thales Alenia Space, занимающейся лазерным целеуказанием, аэрокосмического исследовательского института ONERA и исследовательской группы ETH Zürich со Швейцарии под руководством профессора Юрга Лойтхольда.
В ходе демонстрации исследователи установили связь между двумя точками: горой Юнгфрау и городом Берном, разделенными расстоянием в 53 километра. Цель заключалась в установлении оптической связи через спутник, хотя лазер не применялся с орбитальным объектом. Результаты опубликованы в журнале. .
Короткие волны
Радиотехнологии, применяемые для передачи данных через спутники и наземные станции, достигли пределов из-за использования микроволнового диапазона с длинами волн в несколько сантиметров. Лазерная технология, разрабатываемая исследователями, использует волны в 10 000 раз короче, что обеспечивает передачу большего объема данных за единицу времени.
Профессор Юрг Лойтхольд представил результаты исследования на Европейской конференции по оптическим коммуникациям (ECOC) в Базеле, Швейцария. По его словам, новая система представляет собой значительный прорыв. Раньше были доступны только два варианта: соединения на больших расстояниях с ограниченной пропускной способностью или соединения на коротких расстояниях с более высокой пропускной способностью с помощью лазеров в свободном пространстве.
Новая система предусматривает использование больших телескопов для передачи лазерных волн. Цель — увеличить лучи света, направляемые на другой телескоп того же диаметра. Такой процесс сохраняет мощность лазерного сигнала при его приеме, обеспечивая надежную передачу данных.
Оптимизация скорости передачи данных
Учёные стремятся увеличить скорость передачи данных, изменяя параметры световой волны.
Благодаря колебаниям скорости световых волн из-за атмосферной турбулентности могут возникнуть ошибки при получении значений на приемной станции. Для избежания ошибок и повышения качества сигнала система использует микросхему микроэлектромеханической системы, разработанную компанией ONERA, ключевым партнером проекта.
Благодаря такому формату модуляции и использованию микросхемы скорость передачи данных оказалась высокой даже при неблагоприятной погоде или с малой мощностью лазера. Технология показала способность к поддержанию оптимальной производительности в трудных условиях.
Систему можно масштабировать до скорости 40 терабайт в секунду, однако группа исследователей намерены совершенствовать работу существующей системы.