जैसे-जैसे मानवता का अधिकाधिक हिस्सा इंटरनेट पर आ रहा है, हमारे द्वारा ऑनलाइन भेजे जाने वाले डेटा की मात्रा में वृद्धि हुई है। यह अब उस स्तर पर पहुंच गया है जिससे वैज्ञानिक फाइबर-ऑप्टिक क्षमता के भविष्य के बारे में गंभीर रूप से चिंतित हैं।
अब तक का समाधान केबलों के माध्यम से पारित शक्ति को बढ़ाना है, लेकिन ऐसा करने से फाइबर प्रकाश से संतृप्त हो जाते हैं, जिससे सिग्नल बड़े पैमाने पर विकृत हो जाता है। नेटफ्लिक्स और यूट्यूब जैसी डेटा-भारी ऑनलाइन सेवाओं की निरंतर वृद्धि के साथ,कुछ विशेषज्ञ ने चेतावनी दी है कि हम पाँच वर्षों के भीतर अधिकतम क्षमता तक पहुँचने की उम्मीद कर सकते हैं।
लेकिन कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, सैन डिएगो के इंजीनियरों ने एक संभावित समाधान निकाला है, जिससे बिजली को ख़त्म किया जा सके और रिकॉर्ड-ब्रेकिंग पर मौजूदा मानकों की तुलना में लगभग 20 गुना अधिक मजबूत सिग्नल संचारित करके दूरी बाधाएं 12,000 कि.मी.
प्रमुख शोधकर्ता निकोला एलिक ने कहा, "आज के फाइबर-ऑप्टिक सिस्टम कुछ हद तक क्विकसैंड की तरह हैं।" प्रेस वक्तव्य. “क्विकसैंड के साथ, जितना अधिक आप संघर्ष करते हैं, उतनी ही तेजी से आप डूबते हैं। फ़ाइबर-ऑप्टिक्स के साथ, एक निश्चित बिंदु के बाद, आप सिग्नल में जितनी अधिक शक्ति जोड़ते हैं, आपको उतनी ही अधिक विकृति प्राप्त होती है, जो वास्तव में लंबी पहुंच को रोकती है। हमारा दृष्टिकोण इस शक्ति सीमा को हटा देता है, जो बदले में यह बताता है कि सिग्नल पुनरावर्तक की आवश्यकता के बिना ऑप्टिकल फाइबर में कितनी दूर तक यात्रा कर सकते हैं।
“अपराधीयह वह उपकरण है जिसका उपयोग वर्तमान में फाइबर-ऑप्टिक सिस्टम में सिग्नल की गिरावट से लड़ने के लिए किया जाता है, लेकिन ऐसा करने पर यह स्थानांतरित होने वाली जानकारी की मात्रा को भी सीमित कर देता है। रिपीटर्स ऑप्टिकल सिग्नल को इलेक्ट्रिकल सिग्नल में परिवर्तित करते हैं, फिर उस इलेक्ट्रिकल सिग्नल को प्रोसेस करते हैं और इसे ऑप्टिकल सिग्नल के रूप में पुनः प्रसारित करते हैं। यह स्पष्ट रूप से चीजों को धीमा कर देता है, लेकिन विरूपण को सीमित करना आवश्यक है - जिसे "क्रॉसस्टॉक" के रूप में जाना जाता है।
यूसी सैन डिएगो के शोधकर्ताओं की सफलता रिपीटर्स की आवश्यकता के बिना 12,000 किमी से अधिक की जानकारी को समझने की क्षमता है। वे "फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब्स" विकसित करके ऐसा करने में कामयाब रहे जो क्रॉसस्टॉक को पूर्वानुमानित और इसलिए प्रबंधनीय बनाता है।
शोधकर्ता स्टोजन रैडिक ने कहा, "फाइबर-ऑप्टिक केबल के भीतर संचार चैनलों के बीच क्रॉसस्टॉक निश्चित भौतिक कानूनों का पालन करता है।" सिग्नल विरूपण की इस बेहतर समझ ने इंजीनियरों की टीम को क्रॉसस्टॉक की भविष्यवाणी करने और पहले से इसकी भरपाई के लिए फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब्स का उपयोग करने की अनुमति दी है। यह रिपीटर्स की आवश्यकता को दूर करता है और इसलिए ऑप्टिकल फाइबर के लिए पिछली शक्ति बाधा को हटा देता है। इसलिए अति-मजबूत संकेत.
शोध, में प्रकाशित विज्ञान, वर्णन करता है कि कैसे टीम ने विरूपण को रोकने और ऑप्टिकल फाइबर में ऑप्टिकल जानकारी की धाराओं के बीच भिन्नता को सिंक्रनाइज़ करने के लिए आवृत्ति कॉम्ब्स का उपयोग किया। इस पद्धति की तुलना इस बात से की जाती है कि कॉन्सर्ट शुरू होने से पहले एक कंडक्टर विभिन्न उपकरणों को एक ही पिच पर कैसे ट्यून करता है। क्रॉसस्टॉक के हिसाब से, इंजीनियर रिपीटर्स की आवश्यकता के बिना 12,000 किमी से अधिक एक शक्तिशाली सिग्नल भेजने में सक्षम थे।
यदि यह विधि लागू की जाती है, तो यह ऑप्टिकल क्षमता की समस्या का समाधान कर सकती है। इससे न केवल तेज़ इंटरनेट बनेगा, बल्कि इसका मतलब यह होगा कि दुनिया के सुदूर कोनों में विशाल, पहले से दुर्गम दूरियों तक शक्तिशाली सिग्नल भेजे जा सकेंगे। यदि फ़ाइबर-ऑप्टिक्स इंटरनेट की रीढ़ है, तो हमारे ऑनलाइन शरीर के कंकाल ने अपने विकास में एक बड़ा कदम उठाया है।
