Facebook стремиться разрабатывать и поддерживать новые технологии, которые призваны принести Интернет в каждый уголок нашей планеты. Два таких проекта – Terragraph и Project ARIES – представленные в апреле, предлагают технологию связи на коротких расстояниях. Беспилотные летательные аппараты помогают развивать инфраструктуру там, где невозможно проложить кабельные или оптико-волоконные сети - дрон Aquila может летать на высоте 18-27 км на протяжении 90 дней.
Но даже для дронов или станций Terragraph и ARIES необходимо качественное соединение с источником сигнала. Как раз для этого Facebook поддержала проект разработки люминесцентного детектора, который должен увеличить пропускную способность современной лазерной передачи данных. Разработка быстрых фотодиодов играет здесь одну из решающих ролей, а люминесцентный детектор открывает новые возможности и является важным шагом в развитии технологии.
Свет, даже тот, который передается вне оптического волокна, в скором времени станет новым стандартом в передаче данных. Но для этого нужно улучшить технологию приема сигнала, и здесь разработчики готовы сделать большой шаг вперед. Увеличение площади приема до 126 см² сможет увеличить пропускную способность до 2,1 Гбит/с.
Как раз для этого и используется упомянутый люминесцентный детектор, заключенный в форму, которая представляет из себя эллипс с вертикальным диаметром 86 мм. Интенсивность передачи составляет 0,9 Вт/см². Этот параметр ниже предела, при котором свет может травмировать человеческий глаз, поэтому тесты проходят безопасно для ученых. Конечно, в ходе OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов) создается множество волн разной длины. Всего используется 102 подканала шириной 3,9 МГц, что в сумме дает полосу пропускания в 400 МГц. В ходе тестов ученые добились пропускной способности в 2,109 Гбит/с, а с оптимизацией лучей и изменением формы сенсора – целых 2,357 Гбит/с.
Преимуществом эллиптической формы детектора является то, что направление приема заметно расширяется. Детектор может принимать сигналы с разных направлений, но максимальная эффективность достигается при приеме на одну из сторон устройства. Принцип работы люминесцентного детектора объясняется следующим образом: волокно, из которого изготовлен детектор, принимает синий спектр света, поэтому передача ведется на соответствующей длине волны. Затем специальный слой в волокне конвертирует синий цвет в зеленый, который, в свою очередь, улавливают уже фотодиоды.
Размер детектора играет важную роль, так как на длинных расстояниях луч лазера значительно рассеивается. Увеличение сенсора в некотором роде решает эту проблему. Количество ошибок при передаче значительно уменьшается, тем самым увеличивая объем переданных полезных данных. Конечно, можно было бы просто изготовить фотодиоды большего размера. Однако при увеличении размера они работают значительно медленнее, что опять же негативно сказывается на скорости соединения. Таким образом люминесцентный детектор служит своего рода интерфейсом между лазером и фотодиодом.
Facebook Connectivity Lab уже работает над реализацией технологии. Она поможет даже уже упомянутым Terragraph и Project ARIES. В конечном итоге эти технологии можно будет использовать вместе. Люминесцентные детекторы будут работать на дальних расстояниях, а Terragraph и Project ARIES будут покрывать ближние дистанции.