突破性的光纖創(chuàng)造了新的數(shù)據(jù)傳輸速度記錄

　　一組國(guó)際研究人員表示，他們創(chuàng)造了一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)光纖的新世界速度記錄，這種光纖粗如人的頭發(fā)，包含突破性的 19 芯。

　　世界上所有的互聯(lián)網(wǎng)流量都通過 125 微米厚的光纖傳輸，連接各大洲、數(shù)據(jù)中心、移動(dòng)電話塔、衛(wèi)星地面站，當(dāng)然還有我們的家庭和企業(yè)。 提供一些背景信息，濃密人發(fā)的寬度為 120 微米。

　　來自澳大利亞、日本、意大利和荷蘭的研究人員使用了一種包含突破性 19 芯的光纖，每個(gè)芯都攜帶一個(gè)信號(hào)，通過 41.6 英里(67 公里)長(zhǎng)的電纜以每秒 1.7 拍比特 (Pbit/s) 的速度傳輸數(shù)據(jù)。 這相當(dāng)于承載超過 1000 萬個(gè)滿負(fù)荷運(yùn)行的快速家庭互聯(lián)網(wǎng)連接。

　　雖然從技術(shù)上講，這并不是有記錄以來最快的數(shù)據(jù)傳輸速率——斯堪的納維亞研究人員在2022年達(dá)到了1.84 Pbit/s——但這項(xiàng)技術(shù)離實(shí)現(xiàn)還差得多。

　　“全球數(shù)十年的光學(xué)研究使該行業(yè)能夠通過單根光纖傳輸越來越多的數(shù)據(jù)，”悉尼麥考瑞大學(xué)的 Simon Gross 說。 “他們使用了不同的顏色、不同的偏振、光相干性和許多其他技巧來操縱光。”

　　超高速傳輸?shù)年P(guān)鍵是光纖中使用的玻璃芯片。 它由麥考瑞大學(xué)開發(fā)，符合全球光纖尺寸標(biāo)準(zhǔn)，確保無需大規(guī)�；�礎(chǔ)設(shè)施改造即可采用。

　　“我們創(chuàng)造了一個(gè)緊湊的玻璃芯片，通過 3D 激光打印技術(shù)在其中蝕刻了波導(dǎo)圖案，”Gross 說。 “它允許以均勻的低損耗將信號(hào)饋送到光纖的 19 個(gè)獨(dú)立芯中。 其他方法在核心數(shù)量上受到限制，會(huì)導(dǎo)致過多的光損失，從而降低傳輸系統(tǒng)的效率。”

　　目前的大多數(shù)光纖都有一個(gè)單芯，可以承載多個(gè)光信號(hào)，這意味著由于信號(hào)之間的干擾，它的傳輸速度被限制在每秒幾太比特。 雖然可以增加現(xiàn)有纖維的厚度，但它們的靈活性和改造成本會(huì)降低。

　　“我們可以通過使用更粗的纖維來增加產(chǎn)能，”格羅斯說。 “但較粗的光纖柔韌性較差，更脆弱，不太適合長(zhǎng)距離電纜，并且需要對(duì)光纖基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行大規(guī)模的重新設(shè)計(jì)。 我們可以添加更多的纖維。 但是每根光纖都會(huì)增加設(shè)備開銷和成本，我們需要更多的光纖。”

　　研究人員表示，他們的電纜提供了一個(gè)很好的解決方案，可以以更低的成本提供更大的數(shù)據(jù)流。 他們還認(rèn)為，19 芯光纖在一系列領(lǐng)域都有應(yīng)用。

　　“基礎(chǔ)專利技術(shù)有很多應(yīng)用，包括尋找圍繞遙遠(yuǎn)恒星運(yùn)行的行星、疾病檢測(cè)，甚至識(shí)別污水管道中的損壞，”麥考瑞大學(xué)的Michael Withford說。

　　研究人員的研究結(jié)果發(fā)表在第 46 屆光纖通信會(huì)議上。

　　資料來源：Macquarie University

　　作者：Paul McClure