دانشمندان ETH زوریخ توانستند با موفقیت ده‌ها ترابیت داده در ثانیه را با استفاده از لیزر در سوئیس مخابره کنند. این امر که با سایر شرکای فناوری اروپایی توسعه یافته است، نقطه عطفی مهمی برای تکرار این ترفند در انتقال دیتا با استفاده از شبکه ماهواره‌های مدار پایین زمین است. این موضوع همچنین بدین معناست که کابل‌های مخابراتی معمولی و گران‌قیمت زیر دریا به گذشته می‌پیوندند.
این آزمایش که پروژه افق اروپایی ۲۰۲۰ نام دارد، بین قله کوه Jungfraujoch و شهر برن در سوئیس انجام شد. شرکای پروژه سیستم لیزری را با انتقال داده ها در طول ۳۳ مایل (۵۳ کیلومتر) آزمایش کردند.
در این سیستم لیزر ارزان تر از کابل خواهد بود.
اینترنت بر پایه‌ی شبکه‌ی پیچیده ای از کابل های فیبر نوری پشتیبانی می شود که بیش از ۱۰۰ ترابیت داده در ثانیه (۱ ترابیت = ۱۰۱۲ سیگنال دیجیتال ۱/۰) را بین گره ها حمل می کند. ارتباطات بین قاره ای از طریق شبکه های گسترده در اعماق دریا با قیمت گزاف برقرار می شود – یک کابل در سراسر اقیانوس اطلس می تواند صدها میلیون دلار هزینه داشته باشد. بر اساس برخی منابع، مانند TeleGeography، در حال حاضر ۵۳۰ کابل زیردریایی فعال وجود دارد که این تعداد همچنان در حال افزایش است.
اما، هزینه، کار و زمان برای استقرار وجود دارد. ارتباطات بی سیم بسیار ساده تر و ارزان تر خواهد بود. واقعیتی که پایه و اساس صورت فلکی استارلینک پیشگامانه اسپیس ایکس است. با این حال، Starlink از امواج رادیویی بسیار ضعیف‌تر از امواج الکترومغناطیسی مانند نور یا فروسرخ استفاده می‌کند. سیستم های نوری که از فناوری لیزر استفاده می کنند در محدوده مادون قرمز نزدیک با طول موج های بسیار کوتاه تر عمل می کنند که تنها چند میکرومتر است. این آنها را قادر می سازد تا اطلاعات بیشتری را در یک دوره معین نسبت به سایر سیستم ها انتقال دهند.
با این حال، استفاده از لیزر با چالش هایی نیز همراه است، یعنی همان تداخل مولکول های جو. نویسنده اصلی این مطالعه، یانیک هورست، که محققی در موسسه میدان‌های الکترومغناطیسی ETH زوریخ است، توضیح داد که مسیر آزمایشی بین ایستگاه تحقیقاتی ارتفاع بالا در Jungfraujoch و رصدخانه Zimmerwald در دانشگاه برن چالش‌برانگیزتر از مسیری بین یک ماهواره و یک ایستگاه زمینی بوده، و آن را به یک دستاورد چشمگیر برای انتقال داده های نوری تبدیل می کند.
هنگامی که پرتو لیزر از طریق جو متراکم به زمین نزدیکتر می شود، با عوامل مختلفی مواجه می شود که بر حرکت امواج نور و انتقال داده ها تأثیر می گذارد. این عوامل عبارتند از هوای متلاطم بر فراز کوه های مرتفع پوشیده از برف، سطح آب دریاچه تون، منطقه متراکم شهری تون و هواپیمای Aare. علاوه بر این، درخشش هوا ناشی از پدیده‌های حرارتی، حرکت یکنواخت نور را مختل می‌کند که در روزهای گرم تابستان با چشم غیرمسلح قابل مشاهده است.
با این حال، تیم با یک تراشه خاص و تقریبا ۱۰۰ آینه کوچک قابل تنظیم بر این مشکل غلبه کرد. به گفته هورست، آینه ها می توانند تغییر فاز پرتو را در سطح تقاطع آن با اندازه گیری گرادیان ۱۵۰۰ بار در ثانیه اصلاح کنند. این منجر به بهبود چشمگیر سیگنال ها با ضریب حدود ۵۰۰ می شود.
این سیستم می تواند تا ۴۰ کانال مقیاس شود.
سیستم ما نشان دهنده یک پیشرفت است. مؤسسه میدان‌های الکترومغناطیسی ETH زوریخ به سرپرستی پروفسور یورگ لتولد توضیح می‌دهد که تاکنون تنها دو گزینه ممکن بوده است: اتصال فواصل بزرگ با پهنای باند کوچک چند گیگابیت یا فواصل کوتاه چند متری با پهنای باند بزرگ با استفاده از لیزرهای فضای آزاد.
شایان ذکر است که عملکرد قابل توجه ۱ ترابیت در ثانیه تنها با استفاده از یک طول موج به دست آمد. در مورد استفاده عملی، سیستم را می توان با استفاده از فناوری های استاندارد به راحتی تا ۴۰ کانال گسترش داد و آن را قادر می سازد به ۴۰ ترابیت قابل توجه در ثانیه دست یابد.
بیشتر بخوانید: مبارزه دستگاه های هوشمند با تغییرات آب و هوایی زمین
