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:

Тающие айсберги создают новые оазисы жизни на дне океана 30.06.2026

Глобальное потепление активно меняет облик нашей планеты, и одним из наиболее заметных его проявлений становится ускоренное таяние ледников в полярных регионах. Этот процесс не только приводит к подъему уровня Мирового океана, но и вызывает цепную реакцию в морских экосистемах, порой создавая неожиданные и парадоксальные последствия. Массовое высвобождение айсбергов из Гренландии - яркий пример того, как климатические изменения перестраивают жизнь в самых глубоких и удаленных уголках океана. Из-за повышения температуры количество айсбергов, откалывающихся от гренландских ледников, стремительно растет. Ученые проанализировали данные за последние 40 лет и установили, что с 2000 года поток ледяных глыб через пролив Фрама увеличился в четыре раза. Об этом сообщает Futurism со ссылкой на исследование специалистов из Технического университета Дании. Такое беспрецедентное нашествие айсбергов представляет серьезную опасность для международного судоходства. Одновременно оно радикально тра ...>>

Робот-тьютор Optio, помошник школьника 30.06.2026

Икусственный интеллект и робототехника все активнее помогают учителям и ученикам, делая обучение более персонализированным и увлекательным. Гуманоидные роботы, способные взаимодействовать с людьми естественным образом, открывают новые возможности для школ, особенно в условиях нехватки педагогических кадров и растущего интереса к технологиям. Одна из таких инновационных инициатив стартовала в американском штате Нью-Йорк. Компания Realbotix запустила своего помощника учителя на базе искусственного интеллекта под названием Optio в Центральном школьном округе Саламанки. Робот выступает в роли тьютора, предлагая персонализированное репетиторство, многоязычную помощь с домашними заданиями и круглосуточную академическую поддержку. По данным Interesting Engineering, проект направлен на повышение вовлеченности учащихся и внедрение передовых технологий в учебный процесс. В рамках пилотной программы школы округа планируют интегрировать человекоподобных роботов в классы. Изначально Optio буд ...>>

Биопрепараты повышают питательную ценность органической гречихи 29.06.2026

В органическом земледелии особое внимание уделяется не только урожайности, но и качественному составу продукции. Потребители все чаще выбирают продукты с высоким содержанием полезных веществ и без следов химических веществ. Исследования показывают, что применение биологических препаратов может существенно улучшить минеральный состав зерновых культур, делая их более ценными с точки зрения питания. В результате полевых экспериментов, проведенных в 2023-2025 годах, ученые установили, что использование биопрепаратов способствует активному накоплению макроэлементов, в частности фосфора и калия, в зерне органической гречихи. Об этом сообщила Леся Крупак из Белоцерковского национального аграрного университета в своей работе "Экологичность и производительность". Наиболее заметный эффект наблюдался при применении гумата калия. В этом случае содержание калия в зерне увеличивалось на 19-21 процент по сравнению с контрольными участками. Такой результат свидетельствует об улучшении работы тра ...>>

Натрий-ионные накопители энергии Tener от CATL 29.06.2026

Литий-ионные аккумуляторы сейчас доминируют на рынке, но их производство сталкивается с ограничениями ресурсов и экологическими вызовами. Китайская компания CATL, один из мировых лидеров в области аккумуляторных технологий, представила инновационную альтернативу на основе натрия, которая может существенно расширить возможности хранения энергии. На отраслевом мероприятии в Мюнхене CATL продемонстрировала систему накопления энергии Tener нового поколения. Она построена на натрий-ионных аккумуляторах и отличается выдающимися эксплуатационными характеристиками. По заявлению разработчиков, новая технология сочетает высокую долговечность, безопасность и экономичность, что делает ее перспективной для широкого применения в энергетике. Одним из главных преимуществ Tener стала исключительная долговечность: система рассчитана на срок службы до 30 лет и способна выдерживать до 15 000 циклов заряда-разряда. Для сравнения, большинство современных аналогов выдерживают около 10 000 циклов. Даже ...>>

Орибитальное вино с МКС 28.06.2026

Виноделие всегда было тесно связано с землей, климатом и традициями, но современная наука все чаще выводит его на новый уровень - в буквальном смысле за пределы нашей планеты. Исследователи ищут способы адаптировать сельское хозяйство к условиям космоса, чтобы обеспечить будущие миссии продовольствием и изучить влияние экстремальной среды на биологические процессы. Один из таких амбициозных проектов реализуется в США и обещает в перспективе появление первого вина из винограда, побывавшего на орбите. Ученые из Техасского университета A&M отправили на Международную космическую станцию сотни семян винограда. После шести месяцев воздействия космической радиации семена вернутся на Землю, будут высажены и через несколько лет могут дать первый урожай для производства "космического вина". Проект представляет собой уникальное сочетание астронавтики, биологии и виноградарства. Идея эксперимента возникла как дипломная работа двух студентов-старшекурсников кафедры аэрокосмической инженер ...>>

Случайная новость из Архива Пониженное энергопотребление графического ядра 14.02.2014 Компания Intel разработала новое интегрированное графическое ядро, которое, по её словам, может улучшить время автономной работы смартфонов, планшетов и ноутбуков. Как отмечает представительница Intel Дивья Колар (Divya Kolar), графика может требовать немало энергии, но новое энергоэффективное ядро GPU в паре с CPU компании позволяет добиться принципиального снижения потребления энергии. "Это графическое ядро включает ряд новых функций, которые позволяют увеличить энергоэффективность на 40% - в результате мобильные устройства получат больше времени автономной работы при той же производительности или же увеличенную производительность, когда необходимо", - написала она в блоге компании. Графическое ядро разработано специалистами Intel. Компания рассказала о технологии на международной конференции International Solid State Circuits Conference в Сан-Франциско. Стоит отметить, что графика может уже скоро быть использована в чипах компании. Дело в том, что текущее ядро рассчитано на обкатанный 22-нм техпроцесс. Впрочем, Intel не сообщает, о каких именно коммерческих чипах идёт речь, говоря лишь, что это однокристальная система (можно предположить, что пряже всего энергоэффективная графика появится в процессорах серии Atom для планшетов и смартфонов). Пока GPU тестируется на прототипе процессора в исследовательских лабораториях Intel. Разработанные в недрах Intel перспективные технологии со временем (не всегда скоро) внедряются в конечные потребительские продукты. Например, многие графические и вычислительные технологии проекта дискретной видеокарты Intel Larrabee сегодня используются в интегрированных GPU компании, а также в высокопараллельных серверных процессорах Xeon Phi. Компания сообщает, что основной экономии в мобильных чипах разработчики обычно добиваются путём снижения рабочего напряжения микросхем. Использование преимуществ 22-нм технологии с 3D-транзисторами делает возможной высокую производительность даже на пониженном напряжении. Однако несмотря на 3D-транзисторы, некоторые специализированные блоки (вроде массивов памяти) внутри графического ядра выступают заметным ограничителем для всего чипа по показателю минимального напряжения (Vmin). Новый дизайн GPU использует особый метод выборочного повышения напряжения Vmin для отдельных блоков чипа (прежде всего, для массивов памяти). Это вылилось в большой прирост энергоэффективности. Чтобы добиться дополнительной экономии, Intel улучшила работу схем интеллектуального адаптивного управления энергопотреблением чипа (прежде всего, частотой и напряжением в зависимости от нагрузки). Ещё одной особенностью нового графического ядра Intel является способность очень быстро переключаться в режим ожидания, в котором экономия энергии в 10 раз более сильная по сравнению с активным рабочим режимом - это ещё один способ экономии энергии мобильных устройств. Число блоков, которые могут самостоятельно переходить в режим ожидания или же полностью отключаться, тоже было увеличено.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026