Крок до 6G: дослідники досягли швидкості бездротової передачі даних 112 Гбіт/c

Японские исследователи создали беспроводную систему связи со скоростью передачи данных 112 Гбит/c в диапазоне 560 ГГц.

Это значительно быстрее нескольких Гбит/c, которых достигают традиционные коммуникационные сети в терагерцовом диапазоне. По словам исследователей, это первая технология, достигшая беспроводной связи класса 100 Гбит/c на частотах выше 420 ГГц.

Потенциально достижение прокладывает путь к сотовым сетям 6G с чрезвычайно высокими скоростями, сверхнизкой задержкой и огромной пропускной способностью. Об открытии впервые заявили еще в октябре прошлого года. После этого оно прошло рецензирование и было опубликовано в журнале Nature.

Исследователи отмечают, что главными препятствиями генерации стабильных высококачественных сигналов на частотах выше 350 ГГц остаются повышенный фазовый шум и снижение выходной мощности.

Для преодоления этих ограничений ученые объединили микрогребенки в оптоволоконной сети с высокопорядковой модуляцией данных для создания нового прототипа. Микрогребенки — микрорезонаторные оптические устройства, генерирующие высокостабильный спектр частот, похожий на ряд ровных спектральных линий, напоминающих зубцы гребня.

Эти устройства обеспечивают высокую частотную стабильность и минимизируют фазовые помехи. Микрогребенки разделяют лазерные лучи на ряд точных, равномерно расположенных, сверхстабильных световых частот. Сверхтонкие лазерные линии обеспечивают чрезвычайно высокую скорость передачи данных.

Исследователи отметили, что смогли устранить искажения, вызванные оптическим выравниванием, вследствие прочного соединения оптоволокна микрогребенкой из нитрида кремния. Это позволило гарантировать, что физическое воздействие не нарушит соединение, а также уменьшить размер устройства до размера человеческого ногтя.

Исследователи также интегрировали в это крошечное устройство технологии терморегулирования и защиты от воздействия погодных условий. Это улучшило воспроизводимость характеристик оптического резонанса и повысило устойчивость к колебаниям температуры окружающей среды.

После завершения разработки устройства ученые в рамках демонстрации его возможностей сгенерировали два стабильных оптических сигнала в результате оптической инжекции и модулировали их, используя форматы QPSK и 16QAM. Они достигли скорости передачи данных 84 Гбит/с с первым сигналом и 112 Гбит/с — со вторым.