Une mesure de 13 sur 13 millimètres pour chacun des 169 emplacements possibles de l'emplacement d'entrée de signal du guide d'ondes. Ces mesures révèlent plusieurs maxima dans chaque spot 13x13, confirmer une superposition de modes dans le signal se propageant à travers le guide d'onde. Crédit :les auteurs
Utilisant la même technologie qui permet aux signaux haute fréquence de voyager sur les lignes téléphoniques ordinaires, les chercheurs ont testé l'envoi à très haute fréquence, Signaux de 200 GHz via une paire de fils de cuivre. Le résultat est un lien qui peut déplacer des données à des taux de térabits par seconde, nettement plus rapide que les canaux actuellement disponibles.
Alors que la technologie pour démêler plusieurs, des signaux parallèles circulant dans un canal existent déjà, grâce aux méthodes de traitement du signal développées par John Cioffi, l'inventeur des lignes d'abonnés numériques, ou DSL, des questions restaient liées à l'efficacité de la mise en œuvre de ces idées à des fréquences plus élevées.
Pour tester la transmission de données à des fréquences plus élevées, auteurs d'un article publié cette semaine dans Lettres de physique appliquée utilisé des mesures expérimentales et une modélisation mathématique pour caractériser les signaux d'entrée et de sortie dans un guide d'ondes.
Ils ont utilisé un dispositif avec deux fils parallèles à l'intérieur d'une gaine de grand diamètre qui facilite un mélange accru des modes du guide d'ondes. Ces mélanges permettent la transmission de canaux de données parallèles non interférents. Des fréquences plus élevées permettent une plus grande bande passante et plus de données à voyager à travers un canal, si l'architecture du canal est telle que les données ne sont pas brouillées par des interférences.
"Pour confirmer et caractériser ce comportement, nous avons mesuré la distribution spatiale de l'énergie à la sortie du guide d'ondes en cartographiant le port de sortie du guide d'ondes, montrant où se trouve l'énergie, ", a déclaré l'auteur Daniel Mittleman.
Les chercheurs ont créé une grille de 13 sur 13 millimètres pour la sortie de chaque condition d'entrée possible, résultant en une matrice de canaux de 169 x 169 qui fournit une caractérisation complète du canal du guide d'ondes. Les résultats démontrent une superposition de modes de guide d'ondes dans le canal et permettent d'estimer les débits de données.
« Il est passionnant de montrer qu'un guide d'ondes peut prendre en charge un débit de données de 10 térabits par seconde, même si ce n'est que sur une courte portée. C'est bien au-delà de ce que quiconque a déjà envisagé, " a déclaré Mittleman. " Notre travail démontre la faisabilité de cette approche de la transmission de données à haut débit, qui pourront être exploitées davantage lorsque les sources et les détecteurs auront atteint le niveau de maturité approprié. »
Les chercheurs ont l'intention d'étudier plus avant les pertes ohmiques, fonction de la résistance de chacun des composants de la cellule et provoquée par la quincaillerie métallique du guide d'onde, qui dictent la limite de la longueur du canal. Leur travail pourrait être utilisé dans des applications qui nécessitent de grandes quantités de données pour se déplacer rapidement sur de courtes distances, comme entre les racks d'un centre de données ou pour la communication de puce à puce.