2022-10-28 14:57:22
IT之家 阅读量：6490
现在，光纤信息传输能有多快
最新研究表明，科学家在光纤通信速度方面取得了重大突破:
他们在长约8公里的光纤上成功实现了1.84比特/秒的传输速率。
每秒1.84Pbit，什么概念。
这相当于每秒传输约236块1TB硬盘的数据，同时相当于NASA等重量级科研机构专用网络速度的20倍以上。
要知道，今年5月，光纤通信的速度刚刚被刷新了一次，从每秒Tbit到Pbit——达到了1.02 PBIT/s
现在，这个纪录又被刷新了，背后的团队来自丹麦哥本哈根大学和瑞典查尔莫斯理工大学。
值得注意的是，他们是世界上第一个仅用单个激光器+单个光学芯片就实现了超过每秒1Pbit传输速度的团队。
截至目前，相关研究论文已发表在《自然》顶级光学期刊《自然光子学》上。
这一成果在黑客更新社区也引起了众多网友的关注。
有人激动地说:
这可能会导致一种全新形式的缓存，数据将继续围绕一圈光纤快速传播。
伴随着相关的光学传感器越来越普及，越来越便宜，目前还没有使用的暗光纤将会派上用场。
定制光芯片，大大提高传输速度。
本研究涉及的主要领域是光纤通信。
这里，我们来谈谈光纤通信系统的基本组成部分，它包括:光发射机，光接收机，光纤，光缆和中继器等。
在这项研究中，最值得注意的是光发射机的光源。
研究人员特别设计和定制了一种光学芯片，可以将红外激光器发出的光转换成由多种颜色组成的彩虹光谱。
不同颜色的光有不同的频率。
所以经过这个芯片处理后，单个激光的一个频率甚至可以转换成上百个频率。
此外，通过人类的操纵，这些新产生的颜色的频率差异是固定的，就像梳子上的牙齿一样。
所以对于这样的光谱，人们给它起了个名字:光频梳。
这种频率梳有两个明显的优点:
数据将在每条梳状线上调制，然后同时传输
由于每个单色光之间的频率和频差是固定的，所以不用担心一下子传输这么多数据，会造成混乱。
但是，如果直接使用单个激光二极管阵列作为光源，不仅需要更多的硬件，而且每个激光器的频率也容易随机漂移，造成数据之间的串扰。
其次，所有产生的光都是相干的，这使得在不同通道之间组合数字信号处理成为可能。
总而言之，使用频率梳作为光源，不仅可以同时传输多组互不干扰的数据，还可以联合处理数字信号，最终大大加快数据传输速率。
为了测试这一方案的实际效果，研究人员在一根光纤上进行了实验。
这条光纤长7.9公里，37芯，223个频道。
研究人员对获得的数据进行分析和计算后发现，这种光纤上的信息传输速率达到了1.84 pbit/s。
这篇论文的共同工作，奥克森洛韦教授指出:
这个解决方案是可扩展的。
通过技术手段，可以创造出更多的频率，在一个很小的子空间里整理出不同的相同频率，然后进行光放大，有效解决了存储空间和传输效率的问题。
研究团队简介
这项研究由哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所和数据传输单位的团队领导，瑞典查尔姆斯理工大学的学者也参与了这项研究。
尼尔斯·玻尔研究所成立于1921年，目前的研究领域涉及天体物理，生物物理，电子科学，量子物理等。
本文有三位合著者，分别是A. A .约根森，d .孔和L.K .奥克斯恩韦。
L.K. Oxenlwe目前是数据传输单元的光子通信技术教授，同时也是丹麦光通信信贷硅光子学研究中心的负责人。
从1996年到2002年，oxen Lowe在哥本哈根大学获得了物理学和天文学的学士和硕士学位，然后在数据传输单位获得了博士学位。
主要研究领域包括光纤通信，量子纠缠，量子计算等。
A.约根森和孔目前都是尼尔斯玻尔研究所的研究人员。
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