Современная электроника №6/2024

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 24 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 6 / 2024 Аналоговые аудиовходыи аудиовыходы аналогичныипредставляют собой 2 кана - ла профессионального балансного анало - гового звука , подключаемые через разъёмы XLR. Аудиовходы AES/EBU– два небаланс - ных с преобразователемчастотыдискрети - зацииканала . Аудиовходыи аудиовыходы SDI аналогичны : 16 каналов , встроенных в SD/HD/2K/4K. Аудиовходыи выходыдля HDMI: 8 каналов , встроенных в SD/HD/4K. Синхронный вход Tri-Sync или BlackBurst. Управление устройствами организовано так : совместимый с Sony™ порт управле - ния RS-422 сочетается с последователь - ными портами передачи данных , где с помощью настраиваемого ПО организо - вано TxRx- реверсивное направление . Ком - пьютерныйинтерфейс – 8- канальный PCI Express второго поколения , совместимый с 8- и 16- канальными слотами PCI Express с картой HDMI или SDI. Условные недостатки оборудования Онине касаются качеств кабеля . Темне менее в рассматриваемомоборудовании преобразователей сигнала по входу HDMI нельзя захватывать данные из источни - ков , защищённых от копирования . Сна - чала нужно снять защиту программным способом . Среди « сложных моментов » можно назвать и растущую цену опто - волокна , и особенности его производ - ства , связанного с добычей газа гелия [3]. Оптоволокно и фотоника С перспективами оптоволоконных линий связи связано развитие в обла - сти фотоники . Не только из - за умень - шения энергетических потерь , особенно чувствительных пропорционально рас - стоянию линий связи , но и с улучшен - ной возможностью к миниатюризации оборудования , удешевлению его произ - водства и рентабельности , а это важный экономический фактор для любой стра - ны , поэтому высока конкуренция в разра - ботках и совершенствовании технологий дляфотоникии оптоволокна . Проблема - тика также связана с тем , что полезную энергию из тепла до сих пор принято получать в основном в виде электриче - ства . Поэтому для оптоволокна важна не столько сила светового потока , модули - рованного цифровыми данными , сколь - ко его неискусственное происхождение . Когда удастся получать и модулировать полезный для передачи по оптоволокну сигнал ( да ещё и в потоковом формате ) с помощью источника от солнца , огня свечи или костра , тогда наступит новая эра ифотоники , и оптоволоконных пере - датчиков . Определённые успехи есть : в 2021 году на ускорителе Брукхейвенской национальной лаборатории Министер - ства энергетики США впервые удалось получить материальное вещество / анти - вещество напрямую из фотонов , то есть из чистой энергии [11]. Субтерагерцовый диапазон от 100 до 300 ГГц будет использоваться передат - чиками и приёмниками 6G. Исследова - ниями японских учёных установлено , что на верхнем конце этих частот мно - гоуровневая модуляция сигнала стано - вится заметно чувствительной к шуму . При этом фазовый шум ухудшает каче - ство модуляции многоуровневого сиг - нала [10]. Эта проблема до сих пор огра - ничивала возможности связи на частоте 300 ГГц . Тем не менее удалось создать и беспроводную линию связи субтерагер - цового диапазона ( ТГц ), использующую передатчик и приёмник со сверхниз - ким фазовым шумом на основе фото - ники . Исследователи из Университе - та Осаки и IMRA America разработали одноканальную оптическую беспровод - ную линию со скоростью до 240 Гбит / с , опубликовав результаты своей работы в начале 2024 года . На рис . 11 представле - на иллюстрация эксперимента . Оптическая беспроводная линия связи основана на лазере вынужденного рассе - яния Бриллюэна для генерации сигналов на частоте 300 ГГц и нацелена на мульти - плексированную многоканальную ско - рость передачи данных до 1 Тбит / с . Отсю - да понятно , что на сверхвысоких частотах генератор сигналов на основе фотонного устройства имеет гораздо меньший фазо - вый шум , чем типичный генератор элек - трических сигналов . Максимальная ско - рость передачиданных , достигнутая ниже порога прямойкоррекции ошибок сжёст - кимрешением (HD-FEC) с использованием оперативной обработки сигналов , состави - ла 240 Гбит / с с 64- квадратурной амплитуд - ной модуляцией (64QAM) на одной несу - щей частоте 275 ГГц . Успешная передача потоковых данных пока на расстояние 20 метров , но беспроводным способом со скоростью более 200 Гбит / с зафиксирова - на и описана в [11]. Пока это самая высо - кая одноканальная производительность , полученная посредством беспроводной связи в субтерагерцовомдиапазоне частот . На пути к оптронному процессору Существеннаяиопределяющаяразни - ца между электроном и фотоном в том , что у фотона нулевая масса , а абсолют - ная у электрона – 9,109  10 –31 кг . Это также влияетнапотерисигнала впротяжённых линиях связи . Поэтому фотонный пере - ключательпредпочтительнее как элемент устройства передачи данных на оптиче - ских каналах связи ( на порядок увеличи - вает пропускную способность канала ). При применении сигнала , модулиро - ванного лазерным лучом малой мощ - ности , тот же фотонный ключ – мульти - плексор действует в качестве усилителя , повышая интенсивность входящего сиг - нала в тысячираз ( рис . 12). Для установки состояния 0 или 1 ипереключениямежду нимифотонное устройствоиспользует два лазера : очень слабый « затравочный » лазер (Seed) и основной лазер накачки (Pump). Лазернакачкисоздаёт в одномместе тыся - чиидентичных квазичастиц , образуя кон - денсат Бозе – Эйнштейна , который коди - рует логические состояния низкого («0») ивысокого («1») уровня . Эти состояния – основа цифровой передачи данных . На рис . 13 представлена иллюстра - ция электронных возбуждений в полу - Рис . 11. Иллюстрация электронных возбуждений в полупроводниковом полимере Отражатель ( металлическая пластина ) 10 мм Получатель Передатчик 10 мм Отражатель ( металлическая пластина )