Artikkelit

Kyseessä on yksi nopeimmista tähän mennessä raportoiduista sirupohjaisista optisista langattomista yhteyksistä.

Tutkijat ovat kehittäneet uudenlaisen langattoman tiedonsiirtotekniikan, joka hyödyntää lasersäteitä radioaaltojen sijaan. Optinen langaton viestintä voi kasvattaa datanopeuksia merkittävästi ja samalla vähentää energiankulutusta. Näin ollen se voisi olla varteenotettava ratkaisu erityisesti sisätiloihin kuten toimistoihin, sairaaloihin ja datakeskuksiin.

Tutkimus julkaistiin Advanced Photonics Nexus -lehdessä, ja siinä esiteltiin kompakti lähetin, joka perustuu pienikokoiseen siruun integroituihin puolijohdelasereihin. Järjestelmän ytimessä on 5 × 5 -laserryhmä, joka koostuu niin sanotuista VCSEL-laserkomponenteista. Näitä infrapunalasereita käytetään jo laajasti esimerkiksi datakeskuksissa niiden tehokkuuden ja nopeuden ansiosta.

Jokainen yksittäinen laser pystyy lähettämään omaa datavirtaansa, ja useiden lasereiden samanaikainen käyttö kasvattaa siirtokapasiteettia huomattavasti. Koko järjestelmä mahtuu alle millimetrin kokoiselle sirulle, mikä mahdollistaa sen käytön pienissä tukiasemissa ja tulevaisuudessa jopa mobiililaitteissa.

Energiatehokas ratkaisu

Kokeissa tutkijat rakensivat kahden metrin mittaisen langattoman yhteyden. Yksittäiset laserit saavuttivat noin 13–19 gigabitin sekuntinopeuksia, ja yhdessä järjestelmä ylsi jopa 362,7 gigabittiin sekunnissa. Kyseessä on yksi nopeimmista tähän mennessä raportoiduista sirupohjaisista optisista langattomista yhteyksistä. Tutkijoiden mukaan nopeus voisi nousta vieläkin korkeammaksi kehittyneemmillä vastaanottimilla.

Yksi keskeinen haaste useiden lasersäteiden käytössä on häiriöiden välttäminen. Tätä varten tutkijat kehittivät optisen järjestelmän, joka muotoilee ja ohjaa valon tarkasti eri alueille. Näin kukin säde voi palvella eri käyttäjää ilman merkittävää häiriötä, mikä mahdollistaa useiden samanaikaisten yhteyksien toiminnan samassa tilassa.

Teknologian merkittävä etu on energiatehokkuus. Mittausten mukaan järjestelmä kuluttaa noin 1,4 nanojoulea per siirretty bitti, mikä on noin puolet vähemmän kuin nykyaikaisissa Wi‑Fi-verkoissa vastaavissa olosuhteissa.

Tutkijoiden mukaan optinen langaton viestintä ei ole tarkoitettu korvaamaan nykyisiä verkkoja, vaan täydentämään niitä. Sitä voitaisiin tulevaisuudessa integroida esimerkiksi kattovalaisimiin tai tukiasemiin, jolloin se purkaisi ruuhkaa perinteisistä langattomista verkoista ja tarjoaisi nopeampia, turvallisempia ja energiatehokkaampia yhteyksiä useille käyttäjille samanaikaisesti.

Lähde

Kuva: Pixabay

Hei! Luitko jo tämän?

Koeajossa Kia PV5: Yllättävän seksikäs hyötyajoneuvo