Использование лазерных систем коммуникаций для передачи больших объемов информации на огромных расстояниях было до недавнего времени научной фантастикой, однако на прошлой неделе исследователи из Лаборатории реактивного движения НАСА в Калифорнии продемонстрировали прототип системы, которая работает на базе лазерных лучей и может передавать данные на очень высоких скоростях.
В НАСА говорят, что традиционно лазеры могут передавать данные лишь очень небольшими временными отрезками, поэтому в течение такого отрезка нужно передать как можно больше данных.
Специально для этого был создан «лазерный массив на чипе» (Array on a Chip), размером 1,5 на 3 см, который способен самостоятельно находить получателя информации, когда таких получателей несколько, а также передавать ему данные в инфракрасном лазерном спектре при помощи лазерных фотонов, кодирующих данные. В НАСА говорят, что здесь чувствительность приемника и получателя столь велика, что они могут обмениваться данными с точностью до единого фотона светового излучения.
Как говорят инженеры космического ведомства, светопоглощение сейчас используется преимущественно в цифровых камерах, однако там CMOS- или CCD-датчики таковы, что они не могут улавливать попадающий в них свет с точностью до фотона, тогда как в новой системе особенность именно в поглощении с точностью до фотона.
За счет того, что новая система так полно поглощает излучение, у передатчика есть возможность передавать большие объемы данных через фотоны различной поляризации и временнОй ориентации. Новая система может одновременно передавать до четырех потоков данных через одну пару приемник-передатчик. Существующие на сегодня чипы могут передавать десятки миллионов фотонов в секунду, однако потенциально новые системы могут быть модернизированы, чтобы получать по миллиарду фотонов в секунду.
Новая система базируется на ранее выведенной в космос системе LLCD (Lunar Laser Communication Demonstration), когда лунный аппарат передавал данные на Землю на скорости 622 Мбит/сек. Это почти в шесть раз быстрее, чем прежние системы передачи данных в космосе. Также у новой системы есть протокол защищенной передачи данный на скорости в 20 Мбит/сек с гарантированной отправкой и получением данных.
