رکورد جدید ارتباط نوری با سرعت 1.5 گیگابیت بر ثانیه ثبت شد

محققان با استفاده از ال ای دی های دور فرابنفش رکورد جدیدی را در ارتباطات نوری به ثبت رساندند و داده ها را با سرعت 1.5 گیگابیت بر ثانیه انتقال دادند.

گزارش کردن خدمات اینترنت و شبکه تکناکگروهی از محققان موسسه فردیناند براون (FBH) در برلین و دانشگاه های Strathclyde و Cambridge در بریتانیا این رکورد را به ثبت رسانده اند. سرعت به دست آمده یک رکورد برای ارتباطات نوری بی سیم در طول موج کمتر از 235 نانومتر است.

افزایش سریع تعداد دستگاه های متصل، از ساعت های هوشمند گرفته تا خودروهای هوشمند، تقاضا برای فرکانس های قابل استفاده را افزایش داده است. علاوه بر کاربردهای غیرنظامی، فناوری های بی سیم به طور گسترده در تجهیزات نظامی مانند هواپیماهای بدون سرنشین و خودروهای زرهی استفاده می شود. این شرایط فشار بیشتری را بر طیف فرکانسی موجود وارد کرده است.

برای کاهش این محدودیت، دانشمندان در حال بررسی ارتباطات نوری بی سیم به عنوان یک فناوری مکمل برای ارتباطات رادیویی هستند. با این حال، نور خورشید طول موج های زیادی از نور ساطع می کند و می تواند در سیگنال های ارتباطی اختلال ایجاد کند. این تداخل، انتقال پایدار و قابل اعتماد اطلاعات را دشوار می کند.

بیشتر بخوانید: Starlink Mobile یک قدم به راه اندازی جهانی نزدیکتر شده است

فرابنفش دور بدون تداخل نور خورشید

تابش خورشیدی با طول موج کمتر از 280 نانومتر به سطح زمین نمی رسد زیرا لایه های بالایی جو زمین آن را جذب می کنند. فرابنفش C یا UVC محدوده طول موج 100 تا 280 نانومتر را پوشش می دهد و بنابراین پتانسیل بالایی برای استفاده در ارتباطات نوری بی سیم دارد.

محققان LED هایی ساخته اند که نور UVC را در طول موج های کمتر از 235 نانومتر ساطع می کنند. لایه های بیرونی و غیر زنده پوست نیز این اشعه را جذب می کنند. در نتیجه، این نور برخلاف اشعه ماوراء بنفش با طول موج بلندتر به بافت زنده نفوذ نمی کند. محققان این ویژگی را برای استفاده از فناوری ارتباطی در دستگاه های نزدیک به انسان مناسب می دانند.

این گروه تحقیقاتی LED ها را برای ارتباطات نوری در همان محدوده طول موج بهینه کرده است. این بهینه سازی تولید توان نوری بالا را امکان پذیر می کند و امکان استفاده از فناوری را برای تبادل اطلاعات در محیط های داخلی و خارجی فراهم می کند.

همچنین، محققان سطح ساطع نور LED ها را کوچکتر کردند. این تغییر باعث کاهش ظرفیت اتصال و افزایش چگالی جریان شد. در نتیجه، LED ها به پهنای باند مدولاسیون بالاتری دست می یابند که برای انتقال سریعتر اطلاعات مهم است.

بیشتر بخوانید: استارلینک سرعت اینترنت را به 1 گیگابیت در ثانیه رساند

مرحله بعدی، ارتباط نوری بدون خط دید مستقیم

گروه‌هایی از دانشگاه استراثکلاید و کمبریج یک سیستم ارتباط نوری بی‌سیم با دید مستقیم ایجاد کرده‌اند. این سیستم به عنوان بخشی از TITAN، مرکز تحقیقات مخابرات بریتانیا به رهبری دانشگاه کمبریج توسعه یافته است.

محققان در خودت را امتحان کنآنها فرستنده و گیرنده را در فاصله 30 سانتی متری از یکدیگر قرار دادند. این آزمایش در شرایط نور طبیعی داخل ساختمان انجام شد. در این شرایط سیستم قادر به انتقال اطلاعات با سرعت 1.5 گیگابیت بر ثانیه بود. این نتیجه یک رکورد جدید برای ارتباطات نوری بی سیم در طول موج های زیر 235 نانومتر است.

طول موج کوتاه دور فرابنفش مزیت مهم دیگری نیز دارد. پراکندگی رایلی در طول موج های کوتاه تر قوی تر است. در این پدیده، ذرات کوچکتر از طول موج تابش نور یا امواج الکترومغناطیسی را پراکنده می کنند. این پراکندگی می تواند به سیگنال اجازه دهد حتی در صورت عدم وجود خط دید مستقیم بین فرستنده و گیرنده به مقصد برسد.

محققان قصد دارند از این ویژگی برای توسعه سیستم های ارتباطی بدون خط دید مستقیم استفاده کنند. چنین قابلیتی می تواند محدودیت مهم ارتباطات نوری را کاهش دهد و کاربرد LED های فرابنفش دور را گسترش دهد.

جان روشل، دانشمند ارشد موسسه FBH و یکی از محققین این پروژه، دستیابی به نرخ انتقال مناسب برای کاربردهای عملی را اولین گام مهم این تحقیق دانست. وی اعلام کرد که در فاز بعدی محققان می خواهند فواصل و شرایط محیطی مناسب برای ارتباطات دور فرابنفش را تعیین کنند. بررسی عملکرد این فناوری بدون خط دید مستقیم نیز یکی از اهداف اصلی مرحله بعدی تحقیقات خواهد بود.