Идеальный поток видео по вашему широкополосному соединению без раздражающих помех? Группа британских оптических инженеров уверена, что это возможно.

Обычно данные передаются в виде серии включения–выключения световых импульсов, в которой каждый импульс кодирует один бит информации. Дополнительная информация потенциально может быть добавлена в поток света путём изменения фазы каждого светового импульса значимым образом.

Еще большей пропускной способности можно добиться, используя свет на нескольких уровнях интенсивности, — на порядок выше, чем сейчас», — говорит Дэвид Ричардсон из Университета Саутгемптона.

Увы, световые сигналы постепенно искажаются при взаимодействии с оптоволокном. Чем сложнее сигнал, тем труднее его распознать после такого затухания. Британские учёные нашли способ обратить вспять процесс деградации и восстановить исходный сигнал.

Их устройство создаёт копию ослабленного входящего сигнала и смешивает её с лазерным лучом в специально разработанных оптических волокнах. Это порождает два дополнительных сильных сигнала, которые идеально согласуются по фазе с первоначальным, только частота одного выше, а второго — ниже. Эти сигналы выступают в качестве строительных лесов, которые (после взаимодействия со второй копией первоначального сигнала во втором оптоволокне) устраняют шум и генерируют чистый вариант сигнала.

Учёные продемонстрировали эффективность устройства и метода на скорости 40 гигабит в секунду; г-н Ричардсон уверен, что технология справится и с более высокими скоростями.

Подобные системы создавались и раньше, но они действовали только в том случае, когда и фаза, и несущая частота входящего сигнала были известны. Новый прибор способен восстановить входящий сигнал без этой информации.

Нынешняя версия устройства работает с относительно простыми сигналами, в которых информация кодируется одной из двух фаз света (так называемые двоичные сдвинутые по фазе ключи — binary phase-shifted keys, PSK).

Наш главный интерес сейчас заключается в работе с более сложными сигналами, такими как квадратурные PSK, которые могут кодировать больше данных», — поясняет г-н Ричардсон.

Компоненты аналогичного прибора демонстрировались также учёными из Университета Центральной Флориды (США) во главе с Гуйфаном Ли, но объединить их в полностью функционирующую систему американским специалистам пока не удалось.

Результаты исследования опубликованы в статье:

Radan Slavík, Francesca Parmigiani, Joseph Kakande, Carl Lundström, Martin Sjödin, Peter A. Andrekson, Ruwan Weerasuriya, Stylianos Sygletos, Andrew D. Ellis, Lars Grüner-Nielsen, Dan Jakobsen, Søren Herstrøm, Richard Phelan, James O'Gorman, Adonis Bogris, Dimitris Syvridis, Sonali Dasgupta, Periklis Petropoulos & David J. Richardson All-optical phase and amplitude regenerator for next-generation telecommunications systems. – Nature Photonics. – Published online: 5 September 2010 | doi:10.1038/nphoton.2010.203.

По материалам: