تقنية مبتكرة تنقل الإنترنت عبر الضوء بسرعات قياسية

يشهد العالم اليوم تزايداً غير مسبوق في الطلب على الاتصالات اللاسلكية السريعة والموثوقة، مدفوعاً بالانتشار الواسع للتطبيقات الرقمية مثل مكالمات الفيديو، وخدمات البث، والواقع الافتراضي، والأجهزة الذكية. ومع اعتماد هذه التطبيقات بشكل أساسي على تقنيات تعتمد على موجات الراديو مثل الواي فاي والشبكات الخلوية، بدأت هذه الأنظمة تواجه تحديات متزايدة، أبرزها ازدحام الطيف الترددي، والتداخل في البيئات الداخلية المكتظة، إضافة إلى ارتفاع استهلاك الطاقة مع تزايد عدد المستخدمين.في هذا السياق، يبرز الاتصال اللاسلكي البصري كحل واعد ومكمل لهذه الأنظمة، حيث يعتمد على استخدام الضوء بدلاً من موجات الراديو لنقل البيانات. ويتميز هذا النهج بامتلاكه نطاقاً ترددياً أوسع بكثير، وعدم تداخله مع الأنظمة اللاسلكية التقليدية، فضلاً عن إمكانية توجيهه بدقة نحو مواقع محددة، ما يجعله مناسباً بشكل خاص للبيئات الداخلية مثل المنازل والمكاتب والمستشفيات ومراكز البيانات.وبحسب دراسة نُشرت في مجلة “Advanced Photonics Nexus” وأوردها موقع SPIE، فقد نجح باحثون في تطوير نظام مبتكر للاتصال اللاسلكي باستخدام الضوء، يجمع بين السرعات العالية وكفاءة الطاقة. يعتمد هذا النظام على شريحة صغيرة تحتوي على مصفوفة من الليزرات شبه الموصلة (VCSEL)، وهي قادرة على العمل بسرعات عالية وكفاءة كبيرة، كما يمكن تصنيعها باستخدام تقنيات أشباه الموصلات القياسية، ما يسهل دمجها في أجهزة صغيرة مثل نقاط الوصول أو حتى الهواتف الذكية.الميزة الأساسية لهذا النظام تكمن في قدرة كل ليزر داخل المصفوفة على إرسال بيانات بشكل مستقل، مما يسمح بتشغيل عدة قنوات نقل بالتوازي، وبالتالي زيادة السعة الإجمالية بشكل كبير مقارنة بمصدر ضوئي واحد. وقد أظهرت التجارب أن النظام تمكن من تحقيق معدل نقل إجمالي يصل إلى 362.7 غيغابت في الثانية، وهو من أعلى المعدلات المسجلة لنظام بصري لاسلكي صغير الحجم.ولضمان كفاءة نقل البيانات، استخدم الباحثون تقنية تعديل تقسم البيانات إلى قنوات ترددية متعددة متقاربة، ما يتيح استغلالاً أفضل للنطاق الترددي والتكيف مع جودة الإشارة. كما تم اختبار النظام عبر وصلة بصرية لمسافة مترين، حيث حققت كل وحدة ليزر سرعة تراوحت بين 13 و19 غيغابت في الثانية.ومن التحديات المهمة في هذا النوع من الأنظمة مسألة تداخل الحزم الضوئية عند إرسال عدة إشارات في الوقت ن...