哈勃观察员 26-04-06 15:01
微博认证:科学科普博主 头条文章作者

无线新技术:激光传输速度高达360 Gbps!

一场可能彻底改变无线通信格局的突破正在发生——研究人员开发出使用激光而非无线电波传输数据的新技术,速度达到惊人的每秒360千兆比特,而能耗只有传统Wi-Fi的一半。研究成果近日已在《Advanced Photonics Nexus》上发表。

这项技术的核心是一枚不到一毫米见方的微型芯片,上面集成了25个垂直腔面发射激光器。这些红外激光器原本广泛应用于数据中心和传感技术,如今被赋予全新使命——每个激光器都能独立控制并传输自己的数据流,多个激光器同时工作,大幅提升了总数据容量。

在跨越两米的自由空间光链路测试中,研究人员激活了25个激光器中的21个,每个单激光器的数据传输速率在每秒13到19千兆比特之间,综合数据速率达到每秒362.7千兆比特。这是芯片级光学无线发射器迄今实现的最高速度之一。研究团队指出,性能瓶颈主要来自实验中使用的商用光电探测器,如果配备更先进的接收器,速度还能进一步提升。

多光束同时传输面临一个关键挑战:如何防止信号重叠导致干扰?研究人员设计了精密的光学系统,通过微透镜阵列对准和拉直每束光,再经过附加透镜将光束组织成正方形照明区域的结构化网格,确保每束光覆盖特定区域,重叠最小化。在两米距离内,整个照明区域的光分布均匀性超过90%。这意味着不同光束可以分配给同一房间内的不同用户或设备。在四同步光束测试中,每个连接保持稳定,综合数据速率约每秒22千兆比特。

能耗方面的表现尤为亮眼。这套光学无线系统每传输一比特数据仅消耗约1.4纳焦耳能量,大约是领先Wi-Fi技术的一半。随着无线数据需求持续增长,这一优势对降低成本和环境影响具有重要意义。

研究人员强调,光无线技术并非要取代Wi-Fi或蜂窝网络,而是与之协同工作,在办公室、家庭、医院、数据中心等室内环境中处理大容量数据流量,减少无线电系统的拥堵。未来,类似系统可安装在天花板、照明装置或无线接入点上,为众多用户同时提供快速、安全、节能的连接。
#热门微博# #科学新闻# #数据传输# #哈勃观察员[超话]#

发布于 广东