Версия для слабовидящих

МНЕНИЯ

Интересное о главном

Учёный вуза ищет способ увеличить скорость передачи данных

2.02.2021 294

Леонид Кочкуров, кандидат физико-математических наук, доцент кафедр «Системотехника и управление в технических системах» Института электронной техники и приборостроения СГТУ имени Гагарина Ю. А., в своем проекте исследует возможность и перспективы использования массива полупроводниковых лазеров для генерирования и управления сложными оптическими сигналами, типичными для высокоскоростной оптоволоконной связи.

Его проект «Поляризационно-амплитудная манипуляция оптических сигналов в системах полупроводниковых лазеров с вертикальным резонатором с внешним воздействием для сверхскоростной передачи информации» направлен на моделирование сложной динамики полупроводниковых лазеров при воздействии внешнего сигнала. Подобная технология находит применение в квантовых коммуникационных сетях.

Ежегодно объём передаваемых данных по сетям растёт, что требует соответствующего технического сопровождения и диктует новые стандарты к скорости передачи данных. 

«Сфера моего исследования лежит в области поиска экономически выгодных и эффективных на практике методов увеличения плотности потока передаваемой информации», – рассказал учёный.

Основная идея проекта заключается в том, что полупроводниковые лазеры с вертикальным резонатором (ЛВР) занимают лидирующие позиции в системах передачи данных благодаря своей низкой стоимости, высокой энергоэффективности и малым габаритам. Большинство используемых на сегодняшний день подобных лазеров работают на длине волны 850 нм, а максимальная скорость передачи данных составляет 70 Гбит/c. Однако также наблюдается значительный прогресс в исследованиях одномодовых лазеров на 1550 нм, которые представляют наибольший интерес для целей передачи данных по волоконным сетям. Использование матриц из полупроводниковых лазеров позволило добиться скоростей на уровне 400 Гбит/с. Такие рекордные скорости возможны лишь при применении новых форматов модуляции сигнала, которые используют переключение поляризации излучения и фазовую манипуляцию сигнала. Появление перестраиваемых ЛВР также делает актуальным изучение вопроса об их использовании при передаче оптической информации, использующей современные форматы передачи.

Для подавления амплитудных шумов может быть использован лазер, синхронизуемый внешним сигналом с амплитудной и фазовой модуляцией. Так как в генераторе амплитудные изменения подавляются, в то время как фаза генератора может быть изменена достаточно быстро, то такая система представляется перспективной.

Изучение динамики лазерных систем, состоящих из большого числа лазеров (более 100), представляет сложную задачу, не решенную к настоящему времени.

Для решения задачи значительного повышения скорости передачи информации по волоконным линиям одним из возможных путей является переход к использованию массива лазеров и перспективных форматов модуляции.

«Я и моя команда исследуем возможность применения системы полупроводниковых лазеров для систем передачи информации. Полупроводниковый лазер широко используется в системах передачи данных благодаря тому, что они обладают хорошей энергоэффективностью и низким энергопотреблением. На сегодняшний момент системы, которые состоят из ста и более полупроводниковых лазеров, связанных между собой, мало изучены и такие задачи являются достаточно сложными, – рассказал учёный, – наша команда решает поставленные задачи. В частности мы исследуем теоретическую сторону вопроса, то есть составляем математические модели, занимаемся написанием программ и исследуем аспекты перспективы использования подобных систем для высокоскоростной передачи данных».

Леонид Кочкуров ведёт активную работу со студентами технического университета – решения определённых задач проекта рассматриваются в курсовых и дипломных работах учащихся.

Команда учёных вуза сотрудничает с Институтом фотонных технологий при Астонском университете города Бирмингема, а также инновационным центром «Сколково».


Новости СГТУ











все новости...