مع انتقال المزيد من البشر إلى الإنترنت ، تضخم حجم البيانات التي نرسلها عبر الإنترنت. لقد وصل الآن إلى مستوى تسبب في قلق العلماء بشأن مستقبل قدرة الألياف الضوئية.
كان الحل حتى الآن هو تضخيم الطاقة التي تمر عبر الكابلات ، ولكن القيام بذلك يتسبب في تشبع الألياف بالضوء ، مما يؤدي إلى تشويه الإشارة بشكل كبير. مع النمو المستمر للخدمات التي تعتمد على البيانات كثيفة عبر الإنترنت مثل Netflix و YouTube ،بعض الخبراء حذرنا من أننا يمكن أن نتوقع الوصول إلى أقصى سعة في غضون خمس سنوات.
لكن المهندسين في جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو ، توصلوا إلى حل محتمل ، تمكنوا من تحطيم القوة وحواجز المسافة من خلال توصيل إشارة أقوى بحوالي 20 مرة من المعايير الحالية على مدار رقم قياسي 12000 كم.
قال الباحث الرئيسي نيكولا أليك في أ بيان صحفي. "مع الرمال المتحركة ، كلما كافحت ، زادت سرعة الغرق. باستخدام الألياف الضوئية ، بعد نقطة معينة ، كلما زادت القوة التي تضيفها إلى الإشارة ، زاد التشوه الذي تحصل عليه ، مما يمنع في الواقع وصولاً أطول. يزيل نهجنا حد الطاقة هذا ، والذي بدوره يوسع إلى أي مدى يمكن للإشارات أن تنتقل في الألياف الضوئية دون الحاجة إلى مكرر ".
ال "مكرر"هو الجهاز المستخدم حاليًا في أنظمة الألياف الضوئية لمحاربة تدهور الإشارة ، ولكنه بذلك يحد أيضًا من كمية المعلومات التي يتم نقلها. تقوم أجهزة إعادة الإرسال بتحويل الإشارة الضوئية إلى إشارة كهربائية ، ثم تقوم بمعالجة تلك الإشارة الكهربائية وإعادة إرسالها كإشارة ضوئية. من الواضح أن هذا يؤدي إلى إبطاء الأمور ، ولكن من الضروري الحد من التشويه - المعروف باسم "الحديث المتبادل".
الاختراق الذي حققه الباحثون في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو هو القدرة على فك تشفير المعلومات التي تزيد عن 12000 كيلومتر دون الحاجة إلى أجهزة إعادة إرسال. تمكنوا من القيام بذلك عن طريق تطوير "أمشاط التردد" التي تجعل الحديث المتبادل يمكن التنبؤ به وبالتالي يمكن التحكم فيه.
قال الباحث Stojan Radic: "الحديث المتبادل بين قنوات الاتصال داخل كبل الألياف الضوئية يخضع للقوانين الفيزيائية الثابتة". سمح هذا الفهم الأكبر لتشوه الإشارة لفريق المهندسين بالتنبؤ بالحديث المتبادل واستخدام أمشاط التردد لتعويض ذلك مسبقًا. هذا يلغي الحاجة إلى أجهزة إعادة الإرسال وبالتالي يزيل حاجز الطاقة السابق للألياف الضوئية. ومن هنا جاءت الإشارة فائقة القوة.
البحث المنشور في علوم، يصف كيف استخدم الفريق أمشاط التردد لاستباق التشويه ومزامنة الاختلافات بين تدفقات المعلومات الضوئية في الألياف الضوئية. تتم مقارنة الطريقة بكيفية قيام موصل بضبط الآلات المختلفة على نفس درجة الصوت قبل بدء الحفلة الموسيقية. مع احتساب الحديث المتبادل ، تمكن المهندسون من إرسال إشارة قوية لمسافة تزيد عن 12000 كيلومتر دون الحاجة إلى أجهزة إعادة الإرسال.
إذا تم طرح هذه الطريقة ، فقد تحل مشكلة السعة الضوئية. لن يؤدي هذا إلى إنترنت أسرع فحسب ، بل سيعني أيضًا أنه يمكن إرسال إشارات قوية عبر مسافات شاسعة لم يكن من الممكن الوصول إليها سابقًا في زوايا نائية من العالم. إذا كانت الألياف الضوئية هي العمود الفقري للإنترنت ، فإن الهيكل العظمي لجسمنا على الإنترنت قد اتخذ خطوة كبيرة في تطوره.
