フェイスブックは、専用のスペクトルやライセンスを必要としない新しい高速データ通信システムに電波を開放できるレーザー検出器を開発したと発表した。
火曜日に科学誌で公開されたこの部品は、現在高速インターネットが届かない地域に高速インターネットを普及させる技術の開発に取り組んでいる同社のコネクティビティ・ラボから提供されたものである。
インターネット信号を新しい地域に届けるには、通常、無線が用いられます。これは、都市部以外の地域にケーブルを敷設するよりもはるかに費用対効果が高いためです。しかし、従来の無線には速度制限があり、多くの場合、政府から購入する必要がある無線周波数帯域が必要になります。
こうした制限に直面し、エンジニアたちはレーザービームを介してポイントツーポイントでデータを送信することにますます注目しています。特別なスペクトルや許可は必要なく、複数のシステムが互いに干渉することなく同じエリアで動作できます。
しかし、レーザーを用いた高速信号伝送は簡単ではありません。まず、毎秒数ギガビットの速度を実現するには、信号受信用のフォトダイオードを非常に高速に動作させる必要があります。つまり、フォトダイオードはわずか1ミリメートル四方、つまり米粒の数分の1の大きさという小型サイズにする必要があります。
レーザービームは伝播するにつれて拡散するため、目的地に到達するまでに検出器自体よりもはるかに広い範囲をカバーすることになり、レンズを用いて焦点を合わせる必要があります。これによりシステムの開口が狭まるため、レーザーを受信機にロックし続けるには複雑な指向・照準システムが必要になります。
つまり、低速でも動作させるのは技術的な偉業と言えるでしょう。しかし、高速でも動作させるのは本当に難しいのです。
Facebook は現在、はるかに大型でありながら高速で動作可能な新しい検出器を開発することで、解決策を見つけたと考えています。
Facebookの新しいレーザー検出器は、126平方センチメートルと、従来の数千倍の大きさです。この検出器は、青色光を吸収するように「ドーピング」されたプラスチック製の光ファイバーで構成されています。この光ファイバーは、検出器として機能する大きな平面領域を形成します。光ファイバーは発光するため、青色光は光ファイバーを伝わる際に緑色光として再放射されます。光ファイバーは、フォトダイオードに入射する前にしっかりと束ねられます。
フェイスブック FacebookのConnectivity Labが開発した、有効面積126平方センチメートルの発光検出器。この検出器は、有機色素分子をドープしたファイバーの束で構成されています。ファイバーは入射する青色光を吸収し、緑色光を発します。この光の一部はファイバーを通って、直径0.2平方センチメートルの円形束へと導かれます。
これは火曜日にOptica誌に掲載された論文に記載されている。
Facebook社によれば、この技術は屋内でも屋外でも応用できるという。
家庭内では、高解像度のビデオをモバイル機器に送信するために使用できます。屋外では、同じ技術を使用して、1キロメートル以上の長さの低コストの通信リンクを確立できます。
同社はテストで、この検出器を使用して 2.1Gbps の速度を達成しており、さらに高速化できると考えている。
赤外線に近い波長で動作する材料を用いることで、速度を上げることができます。また、人間の目には見えない波長で動作する、開発中の部品を用いることで、速度をさらに上げることができます。もし人間の目に見えない波長で動作すれば、人を傷つける危険なしに出力を高めることができ、速度と距離をさらに伸ばすことができます。
フェイスブック 全方向発光検出器。検出器の感度は入射光の方向に関係なく一定です。
同社はまた、あらゆる方向からの光に反応する全方向受信機の写真も公開した。
