In a recent presentation at a San Francisco conference on optics and photonics, researchers presented papers describing their successful tests of optical data transmission tools, which soon may replace current data centers’ thousands of miles of fiber-optic cables with overhead layer of infrared laser beams, lenses and mirrors.

In one Jan. 31 presentation at Photonics West 2017 and in a follow-up interview, Mohsen Kavehrad, a Penn State University electrical engineering professor who is working on the National Science Foundation-supported project, said a data center’s controlled environment overcomes many of the atmospheric challenges that hinder free-space optical data transmission systems.

Kavehrad和他的Stony Brook和Carnegie Mellon的研究人员正在测试使用微机械系统（MEMS）。这些微小的计算机调整后视镜使用广角红外接收镜头，可以快速瞄准并准确地跨英里长的服务器室拍摄激光束，以将特定的服务器机架与目标数据流联系起来。

卡夫拉德（Kavehrad）表示，这项技术可以使整个数据中心的光纤电缆和开关都过时，因为它们刚刚开始达到能力，因为它们满足了当今数据密集型系统的需求。他说：“纤维用尽了果汁。”“唯一的解决方案是添加捆绑包，而且它已经像在那里的丛林。

“我们正在与Google合作并链接，” Kavehrad补充说。“他们是我们从国家科学基金会获得的奖项中的行业合作伙伴。”

卡夫拉德说，其他研究人员正在研究相关技术。例如，Microsoft Research Lab正在开发一个系统，该系统会在天花板上弹出充满数据的激光束，从一个服务器堆栈的顶部将数据发送到另一个服务器。他说：“他们将[他们的系统]迪斯科球称为天花板上的微粒。”

Kavehrad和他的合作伙伴正在测试系统的组件，他们称之为“具有很高灵活性的自由空间光学间网络”，称为“ Firefly”。

卡夫拉德（Kavehrad）说，它使用非常狭窄的红外激光束和mem来瞄准“非常便宜的广角镜头”。MEMS的10º可调节性和广角接收镜头的组合使得可以将信号携带的光束旋转到40ºARC上，从而将目标从一个机架上移到另一个机架上。他说：“我可以将铅笔梁发送到架子的另一个顶部，然后我可以将出发角度从激光源转移，并撞到机架的另一部分。”“它非常快，您可以瞄准，射击和击中目标。所有这些都是适应性的 - 示威运动，例如振动，不会引起任何问题。”

他说，与通过无线电波传输数据不同，激光束经历了“零干扰，并且没有限制连接的数量，”吞吐量很高。“光子是中性颗粒。与电子不同，它们不会互相干扰。他们甚至可以横梁。您唯一可以创建干扰的时间是，如果您在接收器上发光手电筒。”

Kavehrad说，此外，当在服务器农场内移动数据时，直接的光学连接将通过消除在Internet上使用的数据包转换传输和错误检查方案的数据的需求来增加容量。