Оптоволоконная солома от Lumenisity и Microsoft

31.08.2025

Телекоммуникационные технологии развиваются стремительно, но главные прорывы случаются редко. Одним из таких прорывов стало создание нового типа оптоволоконного кабеля с полым сердечником. Его разработали исследователи из компании Lumenisity, выросшей из Исследовательского центра оптоэлектроники Университета Саутгемптона, при поддержке корпорации Microsoft. Устройство обещает радикально изменить подход к передаче данных и приблизить скорость сетей к теоретическому пределу.

Традиционное одномодовое волокно направляет свет внутри стеклянного канала, из-за чего скорость сигнала ограничивается примерно 200 миллионами метров в секунду. Это лишь две трети от скорости света в вакууме. Волокна с воздушной сердцевиной решают проблему, пропуская лучи преимущественно через воздух. Таким образом удается почти вдвое снизить задержки и минимизировать нелинейные искажения. Однако долгое время такие конструкции оставались непрактичными: потери энергии в них превышали 1 дБ на километр, что делало их пригодными лишь для узкоспециализированных и коротких линий связи.

Разработанная в Lumenisity конструкция DNANF (двугнездное антирезонансное безузловое волокно) впервые преодолела эти ограничения. Исследователи использовали концентрические стеклянные трубки толщиной всего несколько микрон, которые работают как миниатюрные зеркала. Они отражают свет обратно в полый сердечник и подавляют паразитные моды, благодаря чему сигнал сохраняет стабильность.

Испытания на катушках длиной 15 километров показали поразительные результаты: затухание составило лишь 0,091 дБ на километр при длине волны 1550 нанометров. Для сравнения, минимальные потери в лучших кварцевых волокнах составляют 0,14 дБ/км, и этот показатель оставался практически неизменным с 1980-х годов. Более того, потери оставались ниже 0,2 дБ/км в широчайшем спектральном диапазоне 66 терагерц, что значительно превосходит традиционные узкие телекоммуникационные "окна" кремниевых решений.

Еще одно важное преимущество заключается в снижении хроматической дисперсии. В новой системе она оказалась в семь раз ниже, чем в предыдущих версиях оптоволокна. Это означает, что разные длины волн проходят по кабелю почти с одинаковой скоростью, а значит, оборудование для обработки сигнала может быть проще и экономичнее. Как отметил один из авторов проекта Франческо Полетти, низкие потери позволяют исключать некоторые усилительные участки линии, что резко снижает капитальные и эксплуатационные расходы операторов связи.

Microsoft приобрела Lumenisity в 2022 году, чтобы ускорить коммерциализацию технологии. На тот момент показатели оптоволокна достигали лишь 2,5 дБ/км и не могли конкурировать с традиционными решениями. Но всего через несколько лет ситуация изменилась: в пилотном проекте, о котором компания отчиталась, было развернуто около 1200 километров кабеля, передающего реальный интернет-трафик.

На конференции Microsoft Ignite в 2024 году генеральный директор Сатья Наделла заявил, что корпорация планирует установить 15 тысяч километров нового волокна в инфраструктуре Azure в течение двух лет. Это необходимо для поддержки работы искусственного интеллекта, где критична минимальная задержка и высокая пропускная способность.

<< Назад: Целесообразность использования ополаскивателя рта 31.08.2025

>> Вперед: Имплантат для восстановления зрения без пересадки роговицы 30.08.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Полностью оптический коммутатор 26.09.2012 Компьютеры становятся быстрее с каждым годом, но все достижения в скорости быстродействия станут незначительными, если их единицы и нули будут передаваться вспышками света, а не электричеством. Исследователи из Университета Пенсильвании сделали важный шаг вперед в области фотоники. Они создали первый в мире полностью оптический фотонный переключатель из нанопроводов, изготовленных из сульфида кадмия. Кроме того, они объединили эти фотонные переключатели в логический вентиль - базовый элемент цифровой схемы, способный выполнить элементарные логические операции, на основе которого и конструируют компьютерные чипы. Эти исследования проводили ассистент профессора Ритеш Агарвал и аспирант Брайан Пицционе на кафедре материаловедения и инженерии в Пенновской Школе инженерных и прикладных наук. Также внесли свой вклад в эту работу в области материаловедения научные сотрудники Чан-Хи Чо и Ламберт ван Вогт. Результаты были опубликованы в журнале Nature Nanotechnology. Инновации исследовательской группы базируются на более ранних исследованиях, показавших, что нанопровода из сульфида кадмия представляют собой чрезвычайно сильную связь света и вещества. Это делает их особенно эффективными материалами для управления светом. Это качество имеет решающее значение для развития нано-фотонных цепей, так как существующие механизмы для регулирования потока света являются громоздкими и требуют больше энергии, чем их электронные аналоги. "Самая большая проблема для фотонных структур на наноуровне - это принять поток света, что-либо с ним сделать, а затем выпустить наружу, - сказал Агарвал. - Наша главная инновация в том, как мы решили первую задачу. Это получилось благодаря тому, что сами нанопровода на чипе стали источниками света". Исследовательская группа начала с точного разреза нанопровода. Затем они направили лазерный импульс в первый его сегмент, получив на конце его перед вторым сегментом миниатюрный источник излучения. Поскольку оба сегмента были изготовлены из единого нанопровода и их концы точно совпадали, второй сегмент эффективно поглощал это излучение и направлял свет дальше. Получив свет во втором сегменте нанопровода, исследователи гасили его дополнительным импульсом сбоку. Таким образом, получился элементарный логический переключатель. Ученые измерили интенсивность света, выходящего из конца второго сегмента нанопровода, и убедились, что переключатель может эффективно представлять двоичные состояния, используемые в логических устройствах. "Объединив несколько таких переключателей, можно сконструировать логические элементы и собирать логические вентили. - сказал Брайан Пицционе. - Мы использовали эти коммутаторы для построения логического элемента И-НЕ - основного блока современного компьютерного чипа".

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025