突破性的19芯光纖刷新了數據傳輸速度紀錄
一個國際研究小組說,他們已經為一種工業標準的光纖創造了新的世界速度記錄,這種光纖像人的頭髮一樣粗,並且包含突破性的19芯。世界上所有的互聯網流量都是通過125微米厚的光纖傳輸的,它連接各大洲、數據中心、移動電話塔、衛星地面站,當然還有我們的家庭和企業,用作對比,一根較粗的人類頭髮的寬度是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含有開創性的19芯光纖,每一根只承載一個信號,在一條長41.6英里(67公里)的電纜上以每秒1.7 petabits(Pbit/s)的速度傳輸數據。這相當於攜帶超過1000萬個快速的家庭互聯網連接以全容量運行。
雖然從技術上講,這不是有史以來最快的數據傳輸率–斯堪的納維亞的研究人員在2022年達到了1.84Pbit/s–但這項技術離實現還很遠。
“全世界數十年的光學研究使業界能夠通過單根光纖推動越來越多的數據,”悉尼麥考瑞大學的西蒙-格羅斯說。”他們已經使用了不同的顏色、不同的偏振、光的相干性和許多其他技巧來操縱光。”
超速傳輸的關鍵是光纖中使用的玻璃芯,由麥考瑞大學開發,它兼容了全球光纖尺寸的標準,確保在不需要大規模基礎設施改變的情況下就可以採用。
“我們已經創建了一個緊湊的玻璃芯,通過3D激光打印技術在上面蝕刻了波導圖案,”格羅斯說。”它允許以均勻的低損耗將信號送入光纖的19個單獨芯體。其他方法在芯數上受到限制,導致損失過多的光,從而降低了傳輸系統的效率。”
目前的大多數光纖有一個單芯,承載多個光信號,這意味著由於信號之間的干擾,它被限制在每秒數Terabits。雖然有可能增加現有光纖的直徑,但它們的柔性會因此比較差,而且改動成本很高。
格羅斯說:”我們可以通過使用更粗的纖維來增加容量。但是,更粗的光纖會更不靈活,更脆弱,更不適合長距離電纜,並且需要對光纖基礎設施進行大規模改造。我們可以只增加更多的光纖。但是每根光纖都會增加設備開銷和成本。”研究人員說,他們的電纜提供了一個很好的解決方案,以降低的成本提供更大的數據流。他們還認為,19芯光纖在一系列領域都有應用。
麥考瑞大學的Michael Withford說:”基礎的專利技術有很多應用,包括尋找圍繞遙遠恆星運行的行星,疾病檢測,甚至識別污水管道的損壞。”
研究人員的發現在第46屆光纖通信會議上發表。