Инженеры из Нанкинского университета (NJU) разработали миниатюрную систему для атмосферной оптической линии связи (FSO). Используя только доступные на рынке модули приемопередатчиков оптоволоконной связи без оптического усилителя, исследователи достигли пропускной способности 9,16 Гбит/с на линии связи длиной 1 км.

Предложенная система состоит из двух устройств FSO, обменивающихся данными между собой. Устройства компактные: размеры составляют всего 45 см × 40 см × 35 см, вес — 9,5 кг, а потребляемая мощность — около 10 Вт. В каждом из них находится модуль оптического приемопередатчика, сбора данных, наведения сигнала, а также управляющая электроника.

Устройство обеспечивает быстрое наведение, отмечают разработчики. Благодаря реализованным алгоритмам, оно удерживает погрешность в пределах 3 мкрад, что приводит к низким средним потерям на линии связи — всего 13,7 дБ на линии длиной 1 км. Такая точность устраняет необходимость в оптическом усилении.

FSO привлек внимание своей универсальностью. На глобальном уровне эта технология играет решающую роль в создании проектов высокоскоростного спутникового Интернета, таких как Starlink, обеспечивая глобальную связь. На наземном уровне ее используют для соединений «последней мили», аварийного восстановления и военной связи.

Схема работы связи. Изображение: Liu, Zhang, et al., Advanced Photonics Nexus

Создание на основе доступных компонентов легкого и мобильного устройства с высокой скоростью передачи данных на относительно большом расстоянии расширяет возможности применения технологии, полагают разработчики. Например, для создания резервного канала в случае обрыва на линии, быстрой установки высокоскоростной беспроводной связи в удаленных местах и районах, куда сложно провести оптоволокно.