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一种19芯新型光纤创下世界速度纪录

时间: 2024-05-11 09:16:54 |   作者: 电梯拖链电缆

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  麦考瑞大学的研究人员是一个全球团队的一员,该团队发明了一种头发丝粗细的光纤,可以承载相当于1000多万个快速家庭互联网连接。

  一个由澳大利亚、日本、荷兰和意大利的研究人员组成的团队,创造了一项新的行业标准光纤的速度纪录,在67公里的光纤长度上达到了1.7 贝脱比特(Petabits) —— 相当于1700万个NBN宽带互联网连接的总和。

  这种新型光纤包含19个芯,每个芯可以承载一个信号,符合光纤尺寸的全球标准,确保它可以在不进行大规模基础设施改变的情况下被采用。它使用更少的数字处理,可以极大地降低传输每比特所需的功率。

  麦考瑞大学的研究人员开发的一种玻璃芯片,这对制造这种19芯光纤至关重要。

  麦考瑞大学工程学院的西蒙·格罗斯(Simon Gross)博士说:“我们已创造了一种紧凑的玻璃芯片,通过3D激光打印技术将波导图案蚀刻在上面。它允许以均匀的低损耗将信号同时馈送到光纤的19个单独的芯中。而其他方法在核心数量上受到限制,导致光的损失过多,以此来降低了传输系统的效率。我希望在5到10年内,我们能在海底电缆中看到这项技术。”

  该团队的另一位研究人员、麦考瑞大学数学与物理科学学院的迈克尔·威斯福德(Michael Withford)教授认为,光纤技术的这一突破具有深远的意义。

  威斯福德教授解释道:“这种光学芯片建立在麦考瑞大学几十年的光学研究基础上。潜在的专利技术有许多应用,包括寻找绕遥远恒星运行的行星,疾病检测,甚至识别污水管道的损坏。”

  这种光纤由日本国家信息通信技术研究所(NICT, Japan)和住友电气工业有限公司(SEI, Japan)共同开发,并与荷兰埃因霍温理工大学、意大利拉奎拉大学和悉尼麦科瑞大学合作完成。

  实际上,世界上所有的互联网流量都是通过每根125微米厚(相当于人类头发的厚度)的光纤传输的。这些工业标准光纤连接各大洲、数据中心、移动电话塔、卫星地面站以及我们的家庭和企业。

  早在1988年,第一条横跨大西洋的海底光纤电缆的容量为20兆比特,相当于4万个电话,由两对光纤组成。它被称为“TAT 8”,它的出现正好支持了万维网的发展。但很快就满负荷运转了。

  最新一代海底电缆,比如,于2022年投入到正常的使用中的Grace Hopper电缆,在16对光纤中每对承载22太比特。这是TAT 8容量的100万倍,但仍不足以满足流媒体电视、视频会议和所有别的形式的全球通信的需求。

  西蒙·格罗斯博士说:“世界各地几十年的光学研究,已经允许该行业通过单根光纤传输慢慢的变多的数据。他们使用了不同的颜色、不同的偏振、光的相干性和许多其他技巧来操纵光。”

  目前,大多数光纤都只有一个芯,可以传送多个光信号。但由于信号之间的干扰,目前的技术实际上仅限于每秒几太比特。

  我们能够最终靠使用更厚的纤维来提高容量。但较厚的纤维柔韧性较差,更脆弱,不适合长途电缆,并且需要大规模的光纤基础设施改造。我们也能添加更多的纤维。但每一根光纤都会增添设备开销和成本,我们应该更多的光纤。

  西蒙·格罗斯博士说,为满足日渐增长的数据传输需求,电信公司需要出示更大的数据流以减少相关成本的技术。这种新型光纤包含19个芯,每个芯可以携带一个信号,这是一项突破性的发展,将会影响许多行业。