【盘点】2013年光通信领域科学前沿技术

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  解码光纤数据传输新模式 多元传输引爆通讯革命

  研究者构建了一种能够以全新方式编码数据的光纤数据传输新模式,通过这种方式,光波能够螺旋传播。与此同时,通过搭配使用更常规的填充额外数据的传输模式,新模式的数据传输率将获得极大提高。

  美国哥伦比亚大学电机工程师Keren Bergman说:“螺旋状传输令人印象深刻,使我感到兴奋不已。”科学家于上世纪90年代证明:如果将不同的数据流编译成不同的颜色或者波长,那么在同一根光纤上同时传输多个数据是可行的。Bergman注意到,在此之后,电信公司极大地提高了数据带宽。

  现阶段的研究中,Ramachandran团队与Willner展开合作,证明了科技可以实现数据的高速传播。他们通过特殊纤维实现了以每秒1.6万亿比特的速度,在10种不同的波长中以及两种OAM编译模式下,传输数据超过1000米。虽然这个传输距离很短,未来需要极大的延长,但对于数据中心以及科学机构等其他高端用户群体来说,这样的传输距离足够了。纽约罗切斯特大学物理学家Robert Boyd说:“这个研究成果令人印象深刻,我已经可以预见到一个广阔的商业市场。”

  Ramachandran和Willner认识到,打破数据传输速度的瓶颈,OAM模式并非唯一的解决方法。近年来,光学研究者已研制出最高可支持12种编译模式的光纤。但是,这种传输方式通常需要在数据接收终端安置大量的电脑来解读信号。

  另一种方法则是“多核”光纤,即光纤内包含多个“核心”,不同的编译模式通过不同的“核心”传输。去年,美国研究者利用这种方法成功地将传输速度提高到每秒1千万亿比特(大约是目前OAM编译模式传输速度的1000倍)。

  Willner表示,这些方法并不相互排斥,在他的设想里,未来的“多核”光纤最好也能够支持多种OAM编译模式。此外,现有的传输手段也将能在新光纤内搭配使用。如果这个设想得以实现的话,那时的数据传输速度与现有的速度相比,就如同光纤上网与拨号上网的速度差距一样大。【更多内容

   新技术使得光缆数据传输速率提高10倍

  自从上世纪七十年代光缆问世以来,新技术革新使得平均每过4 年其传输速度就会提升10 倍,但近几年我们似乎遇到了瓶颈。

  世界各地的科学家都在努力穿过这段狭小的瓶颈,位于洛桑的瑞士联邦理工学院率先完成了这项任务。他们发表在《 Nature Communications 》上的论文揭示了一种将光缆数据传输速率提高 10 倍的方法。

  一直以来研究者们都明白缩小信号间距是一条正确的路线,但过小的距离总会产生信号干涉,没人能解决这个问题。而通过用同一频率发射脉冲信号,科学家们得以避免相近信号的干涉,获得 99%数据准确性的理想脉冲信号。

  该论文合著者之一的 Camille Brès 表示“为了能把它们搭配在一起,这种脉冲的形状比普通脉冲更尖锐,你可以想想一下拼图的每一片相互衔接的样子。当然,这种信号仍会存在干涉,但它们都不在我们读取数据的部分。”

  研究者们表示该技术已经相当成熟,造价也不昂贵,完全可以投入商业普及,他们期望光缆工业会采取此技术。【更多内容

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