Исследователи из Австралии, Дании и Китая совместными усилиями доказали возможность терабитной (1000 гигабит или 1000000 мегабит) сети передачи данных по оптическим кабелям. Решение использует фотонный процессор из экзотического материала, халькогенида, для обработки сигналов.

Результаты работы группы опубликованы 16го февраля 2009 в статье журнала Optics Express. В ней рассмотрена демонстрация 640 Гб сети и расширешние этого подхода для достижения скоростей в 1Тб.

Бен Эгглтон, директор австралийского Центра Ультраскоростных Устройств для Оптических Систем (Centre for Ultrahigh bandwidth Devices for Optical Systems [CUDOS]) сказал, что проблема не в вводе такого большого количество скоростных данных в оптическую жилу, но в получении оттуда данных на таких скоростях.

По словам Эгглтона, лазеры, управляемые привычной электроникой могут вводить десятки 10Гбитных потоков, но для получения мультиплексированых данных на скоростях выше 40 Гбит/с электроника уже недостаточно быстра.

Совместно с исследовательской организацией из Дании, работающей над высокоскоростными оптическими сетями, CUDOS разрабатывает фотонную интегрированую микросхему, которая использует лазеры и свет так же как обычная электроника использует электроны и транзисторы.

Для уплотнения канала используется разделение по времени передачи сигналов. Модуляция раздельных, близко расположеных длин волн позволяет получить довольно большую прибавку по сравнению с нынешними системами, которые могут передавать гигабиты на каждой полосе спектра, далеко отстоящей от другой.

Одно из ключевых открытий, сделаных исследователями, даже не про скорость, а про практичность. Использование традиционных методов получения микросхем из халькогенида, трисульфида мышьяка (As2S3) позволило сократить длину канала демультиплексора с десятков метров до всего пяти сантиметров.

По словам Эгглтона, нелинейность материала является ключом к уменьшению длины волновода и это стало возможным благодаря исследованиям материалов, производимым группой CUDOS. Он сказал: «Мы нашли материал, нелинейность которого на три порядка выше чем у материалов предыдущих попыток. Это позволяет нам достигать таких же результатов на миниатюрном кристалле, вместо катушек оптического кабеля, что использовались в предыдущих способах достижения высоких скоростей передачи.»

Конструирование монолитного кристалла, который сможет обрабатывать 640 Гбит и больше требует раздельного волновода для каждого из 10 Гбитных каналов передачи.

Сообщается, что кремниевые чипы также могут использовать этот принцип для достижениях несколько меньших результатов, но основной целью группы было создание полностью фотонной микросхемы, на тех же заводах, что сейчас производят КМОП.

Могут потребоваться годы для получения практических результатов из данных исследований, но эти демонстрации уже задают серьёзные предложения.