Представлен электронно-оптический модулятор для сетей 6G

Оборудование для развёртывания сотовой связи поколения 5G едва вышло из лабораторий, а компании и научные центры уже запускают исследования для разработки технологий для проектирования сетей следующего шестого поколения (6G). В компании Huawei, например, считают, что сети 6G появятся после 2030 года. С одной стороны, времени ещё много, но сети 6G обещают стать определённым вызовом для IT-индустрии, что заставляет начать углубляться в процесс уже сейчас. Так, в этом году работы по подготовке к разработке технологий 6G уже запустили компании Samsung и LG. Не отстают в этом процессе и немецкие учёные. В частности, группа специалистов из ведущих немецких исследовательских институтов представила проект необычного электронно-оптического модулятора для кабельной инфраструктуры сот следующего поколения.

Сети 6G потребуют увеличения плотности размещения базовых станций. При этом резко возрастёт скорость передачи и существенно снизятся задержки. Совокупность этих и многих других требований предельно увеличит нагрузку как на кабельную инфраструктуру для соединения базовых станций, так и на узлы согласования беспроводных модулей (антенн) с оптоволоконными кабелями. Чем проще будут узлы перевода радиосигнала в оптический сигнал и обратно, тем дешевле выйдет эксплуатация сетей 6G. Можно не сомневаться, что себестоимость пакетов будет отражать возросшее число сот и их потребление.

Учёные из Института фотоники и квантовой электроники KIT (IPQ), Института микроструктурных технологий (IMT), Института радиочастотного инжиниринга и электроники (IHE) и Института Фраунгофера прикладной физики твёрдых состояний (IAF) опубликовали в журнале Nature Photonics статью, в которой рассказали о разработке электронно-оптического модулятора для прямого подключения антенны к оптоволоконным кабелям. Суть изобретения заключается в том, что радиочастотный сигнал через специальную среду с наноструктурами трансформируется в фотоны. Трансформация происходит благодаря таким физическим явлениям, как возбуждение квазичастиц плазмонов ― это групповые колебания свободного электронного газа.

В поставленном эксперименте частота несущей была выбрана равной 0,29 ТГц. Скорость передачи данных в процессе опыта достигла 50 Гбит/с. Ширина пропускания модулятора равнялась 0,36 ТГц. Эта технология открывает путь к скорости передачи данных по одной оптической линии до нескольких сотен Гбайт/с. На следующем этапе учёные попытаются упростить конструкцию модулятора и связанных с ним структур для приближения разработки к стадии коммерческого проекта. Это хорошее начало для разработки беспроводных сетей будущего. Надеемся на его успешное продолжение.