Ученые создали оптические волокна, передающие данные на скорости света

Ученые из Саутгемптонского университета в Англии создали оптические волокна, при помощи которых можно повысить скорость передачи данных почти до скорости света (99,7 процента). Чтобы было легче представить – это 73,7 Тбита/с или 10 Тбайт/с, что примерно в 1000 раз быстрее по сравнению с существующими сейчас на рынке оптическими кабелями.

Скорость света в вакууме составляет 299 792 458 м/с. В любой другой среде намного медленнее. При прохождении света сквозь оптические волокна из кварцевого стекла скорость снижается на 31 процент. Скорость света намного выше при прохождении сквозь воздух, а не стекло. Именно от этого отталкивалась группа ученых под руководством Франческо Полетти, создавшая оптические волокна с отверстиями, заполненными воздухом.

Ученые уже множество раз пытались создать нечто похожее, но каждый раз сталкивались с множеством проблем. Обычное оптическое волокно — это нить из стекла или пластика, которые отличаются нужным коэффициентом преломления, что позволяет путешествовать свету внутри себя посредством полного внутреннего отражения. Если не использовать стекло или пластик, то свет моментально вырвется наружу и сигнал потеряется. Можно создать оптическое волокно, в котором будут применены как стекло, так и воздух, но это вызовет другие проблемы – помехи и снижение пропускной способности.

Ученым удалось преодолеть данные препятствия благодаря перестройке запрещенных зон фотонного кристалла. Новая конструкция оптического волокна позволила при незначительных потерях в 3,5 дБ/км, длине волны 160 нм и задержках, характерных для обычного волокна, добиться 31-процентного прироста в скорости передачи данных. Для достижения скорости передачи 73,7 Тбита/с ученые использовали технологию мультиплексирования по длине волны (WDM). На практике потери в 3,5 дБ/км – это нормально, но в ближайшем будущем новые разработки вряд ли вытеснят оптоволокно из стекла или пластика. Данная разработка может быть применена для внутренних соединений центров обработки данных и суперкомпьютеров.