Устройство из специального стекла увеличит передачу данных в несколько раз

Ученые из Москвы и Нижнего Новгорода создали новое устройство, которое усиливает сигнал в оптоволоконных кабелях. Оно размером с ноутбук и сделано из специального стекла с добавками висмута.

Когда свет проходит через это устройство, он становится более сфокусированным. Это позволяет передавать больше информации по оптоволокну. Новое устройство может увеличить количество данных, передаваемых по оптоволоконным кабелям, в несколько раз.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в Journal of Lightwave Technology.

Оптоволоконные кабели используются для передачи информации на большие расстояния. Они лежат в основе современных линий связи и интернет-технологий. Чтобы обмен данными происходил эффективно, используют усилители сигнала.

Усилители, которые используют в оптоволоконных кабелях, раньше делали из кварцевого стекла и металла под названием эрбий. Они позволили увеличить скорость передачи данных за последние 10 лет. Но эти усилители работают только с сигналами определенной длины волны — 1550 нанометров.

Чтобы передавать больше информации, нужны новые усилители, которые смогут работать в более широком диапазоне.

Российские ученые предложили заменить эрбий в составе усилителя на висмут. Висмут выбрали потому, что он светится в ближнем инфракрасном спектре, который используется в телекоммуникационных линиях связи.

Ученые создали «сердцевину» из особо чистого стекла и заполнили ее слоями специального стекла с добавлением висмута. Затем они превратили эту структуру в стержень.

Полученные световоды стали основой для создания усилителей. Работу нового усилителя проверили, пропустив через него излучение светодиодного лазера. Оказалось, что устройство может усиливать сигнал с определенной длиной волн. Это значит, что через оптоволоконный кабель с таким усилителем можно передавать в 5 раз больше данных за секунду, чем через обычный оптоволоконный кабель.

В будущем мы планируем тщательно изучить такие устройства, как усилители. Это нужно для того, чтобы улучшить оптоволоконные кабели, которые используются сейчас. Мы сосредоточимся на том, как применять эти устройства на практике.

Мы хотим создать новые лазеры и усилители, которые будут работать на разных волнах. Их можно будет использовать в новых сетях связи, — рассказал руководитель проекта, кандидат химических наук Андрей Умников  (на фото), старший научный сотрудник Института химии высокочистых веществ имени Г. Г. Девятых.

Ранее ученые создали прототип устройства для измерения абслютной оптической мощности волокна.

23.12.2024