Ми звикли до того, що інтернет стає все швидшим, але потреби постійно зростають.
Стрімінгові сервіси у високій якості, розумні пристрої, а тепер ще й генеративний штучний інтелект – усе це вимагає колосальних обсягів даних. За прогнозами Nokia Bell Labs, обсяг мережевого трафіку подвоїться вже до 2030 року! І тут на сцену виходить новий оптичний підсилювач, розроблений вченими Технологічного університету Чалмерса у Швеції. Про це повідомило видання livescience, посилаючись на дослідження, опубліковане в журналі Nature.
Щоб зрозуміти його крутість, треба знати, як працює сучасний інтернет. Інформація передається за допомогою лазерних імпульсів по тонких скляних нитках – волоконно-оптичних кабелях. А лазерні підсилювачі збільшують інтенсивність цих світлових променів, щоб сигнал не втрачався на великі відстані. Проблема в тому, що у сучасних підсилювачів обмежена «смуга пропускання» – кількість довжин хвиль світла, якими вони можуть передавати інформацію. І ось тут криється прорив.
Новий підсилювач може похвалитися смугою пропускання у 300 нанометрів! Для порівняння: сучасні підсилювачі мають лише 30 нанометрів. Це означає, що він може передавати у 10 разів більше даних за секунду!
Цей диво-підсилювач виготовлений з нітриду кремнію – надміцного керамічного матеріалу, який витримує високі температури. Але не лише матеріал робить його особливим. Вчені використали спіралеподібні хвилеводи – це як довгі, закручені доріжки для світла, які дозволяють максимально ефективно направляти лазерні імпульси та позбавлятися від «шуму» (зайвих перешкод), що спотворюють сигнал.
Важливий момент: сам лазерний промінь не рухається швидше. Швидкість світла залишається незмінною. Але завдяки набагато ширшій смузі пропускання, новий підсилювач може «запакувати» і передати у 10 разів більше інформації за той же час. Це як порівняти вузьку односмугову дорогу з широким десятисмуговим автобаном – обидва дозволяють машинам їхати з однаковою швидкістю, але автобан може пропустити набагато більше транспорту.
Наразі новий підсилювач працює в інфрачервоному діапазоні світла. Але дослідники вже планують розширити його можливості на видиме світло та інші інфрачервоні діапазони. І це відкриває ще більше захопливих перспектив!
Уявіть, що лазери стануть меншими та доступнішими. Це може призвести до проривів у медичній діагностиці та лікуванні. Широка смуга пропускання дозволить проводити точніший аналіз та візуалізацію тканин і органів, що допоможе в ранньому виявленні захворювань. Також він може бути корисним для голографії, спектроскопії та мікроскопії.
Читай також:
