Терагерцовый диапазон может в будущем стать основой беспроводных коммуникационных систем, обеспечивающих в сотни раз большую скорость передачи данных, нежели нынешние сети мобильной связи и сети Wi-Fi. Но, до момента появления терагерцовых сетей пройдет еще немало времени, которое потребуется ученым и инженерам для разрешения целого ряда сложнейших технических проблем. Группа исследователей из университета Брауна (Brown University) сделала достаточно большой шаг в указанном выше направлении, они создали один из ключевых компонентов коммуникационного оборудования – мультиплексор, способный работать в терагерцовом диапазоне.
Мультиплексирование – это технология, повсеместно используемая в настоящее время, которая позволяет пропускать через один кабель или оптическую линию множество раздельных потоков данных.
«Любая коммуникационная технология, в том числе и терагерцового диапазона, нуждается в реализации функций мультиплексирования и демультиплексирования» – рассказывает Даниэль Миттлмен (Daniel Mittleman), профессор из университета Брауна, – «И сейчас наша группа продемонстрировала первую в мире работоспособную и эффективную систему мультиплексирования, предназначенную для работы в терагерцовом диапазоне».
Терагерцовый мультиплексор, над которым продолжает работу группа профессора Миттлмена, представляет собой одну из разновидностей антенн бегущей волны (leaky wave antenna). Эта антенна состоит из двух металлических пластин, размещенных строго параллельно друг другу, формируя волновод. В одной из пластин сделана прорезь определенной формы, через которую некоторая часть волн терагерцового диапазона «утекает» из волновода. И, как показали исследования, угол, под которым выходит луч излучения через отверстие, зависит от частоты самого излучения.
«Это означает, что если запустить в волновод излучение, состоящее из 10 немного отличающихся по длине волн, то каждая из них может нести свой собственный поток данных, который будет покидать пределы мультиплексора строго под определенным углом» – рассказывает профессор Миттлмен, – «И приемник, размещенный в определенной точке напротив выходного отверстия, будет принимать сигнал, несущий данные только одного определенного канала».
Использованный учеными подход достаточно универсален. Регулируя расстояние между пластинами мультиплексора, можно изменять ширину полосы пропускания устройства, которая выделяется для каждого канала. И такая возможность станет весьма полезна при использовании такого мультиплексора в сложных сетях передачи данных.
«Если одна из подсетей нуждается в большой полосе, то ее можно будет позаимствовать у другой подсети, которой не требуется огромная пропускная способность. И делается это очень просто – путем изменения ширины промежутка между пластинами».
В настоящее время ученые продолжают работать над совершенствованием созданного ими устройства. А в изготовлении опытных образцов таких устройств, которые будут использованы в качестве доказательств работоспособности технологии, примут участие исследователи из университета Осаки, Япония.
