En 13 x 13 millimeter mätning för var och en av de 169 möjliga platserna för signalinmatningsplatsen för vågledaren. Dessa mätningar avslöjar flera maxima på varje 13x13 plats, bekräftar en överlagring av lägen i signalen som sprider sig genom vågledaren. Kredit:författarna
Med samma teknik som gör att högfrekventa signaler kan färdas på vanliga telefonlinjer, forskare testade att skicka extremt högfrekventa, 200 GHz signaler genom ett par koppartrådar. Resultatet är en länk som kan flytta data med hastigheter på terabit per sekund, betydligt snabbare än för närvarande tillgängliga kanaler.
Medan tekniken för att ta bort flera, parallella signaler som rör sig genom en kanal finns redan, tack vare signalbehandlingsmetoder som utvecklats av John Cioffi, uppfinnaren av digitala abonnentlinjer, eller DSL, frågor förblev relaterade till effektiviteten av att implementera dessa idéer vid högre frekvenser.
För att testa överföring av data vid högre frekvenser, författare till ett papper publicerat denna vecka i Tillämpad fysikbokstäver använde experimentella mätningar och matematisk modellering för att karakterisera ingångs- och utsignaler i en vågledare.
De använde en enhet med två trådar som löper parallellt inuti ett hölje med en stor diameter som underlättar ökad blandning av vågledarlägena. Dessa blandningar möjliggör överföring av parallella icke -störande datakanaler. Högre frekvenser tillåter större bandbredd och mer data att resa genom en kanal, om kanalens arkitektur är sådan att data inte förvrängs av störningar.
"För att bekräfta och karakterisera detta beteende, vi mätte den rumsliga fördelningen av energi vid vågledarens utgång genom att kartlägga vågledarens utgångsport, visar var energin finns, "sa författaren Daniel Mittleman.
Forskarna skapade ett 13 till 13 millimeter nät för utmatningen av varje möjligt ingångstillstånd, vilket resulterar i en 169 x 169 kanals matris som ger en fullständig karakterisering av vågledarkanalen. Resultaten visar en överlagring av vågledarlägen i kanalen och möjliggör uppskattning av datahastigheter.
"Det är spännande att visa att en vågledare kan stödja en datahastighet på 10 terabit per sekund, även om det bara är inom en kort räckvidd. Det är långt utöver vad någon tidigare tänkt sig, "Mittleman sa." Vårt arbete visar genomförbarheten av detta tillvägagångssätt för dataöverföring med hög hastighet, som kan utnyttjas ytterligare när källorna och detektorerna når lämplig mognadsnivå. "
Forskarna tänker undersöka ohmiska förluster ytterligare, en funktion av resistansen hos var och en av cellkomponenterna och orsakad av vågledarens metallhårdvara, som dikterar gränsen för kanalens längd. Deras arbete kan användas i applikationer som kräver stora mängder data för att röra sig snabbt över korta avstånd, t.ex. mellan rack i ett datacenter eller för chip-till-chip-kommunikation.