通過調整波段,研究人員使單根光纖的速度達到平均寬帶的450萬倍

知新了了 2024-03-29 10:22:45

一個國際研究小組以幾乎難以理解的速度發送了數量驚人的數據。這是迄今爲止使用一根光纖進行的最快的數據傳輸,並展示了使用現有材料的傳輸速度可以有多快。

在英國,根據監管機構Ofcom于2023年9月發布的一份報告,該國的平均寬帶速度約爲每秒70兆比特(Mb/s)。雖然,這可以讓用戶流暢地觀看房車之旅,觀看機器人做後空翻,或者看最新的人工智能生成的視頻,但在嚴肅的數據傳輸世界中,這並沒有真正的意義。

在這個領域,世界紀錄是在每秒319太比特(TB/s)的速度下創造的,然後,在一年後被每秒1拍比特(PB/s,1拍比特是100萬千兆比特)的速度打破。當然,這個記錄隨後又被另一個記錄擊敗,這個記錄的速度幾乎是每秒22.9拍比特,以此類推。

但爲了實現這些超高速數據傳輸的壯舉,工程師們使用了多束光纖。現在,英國阿斯頓大學的研究人員與美國諾基亞貝爾實驗室和日本國家信息通信技術研究所(NICT)的研究人員合作,成功地通過一根標准光纖電纜獲得了令人印象深刻的 301 TB/s 的傳輸速度。

他們通過使用光纖電纜中存在,但目前不用于傳輸的額外波段實現了這一壯舉,創造了以這種方式發送數據的世界紀錄。目前,光纖傳輸依賴于C波段和L波段。但研究團隊找到了一種方法,通過共存的E波段和S波段發送穩定的數據,以大幅提高速度。

研究人員伊恩·菲利普斯(Ian Phillips)說:“傳統上不需要這種波段,因爲C波段和L波段可以提供滿足消費者需求的所需容量。在過去的幾年裏,阿斯頓大學一直在開發工作在E波段的光放大器,E波段在電磁頻譜中與C波段相鄰,但寬度約爲C波段的三倍。在我們的設備開發之前,沒有人能夠以可控的方式正確地模擬E波段頻道。”

爲了穩定通過這些額外頻帶的傳輸,該團隊開發了新型的光學放大器和光學增益均衡器,這些設備可以增強和調整通過光纖電纜傳輸的數據光束。由于他們的技術使用了電纜中已經可用但目前尚未使用的容量,研究人員認爲該解決方案可能是一種負擔得起且生態友好的方式,可以在信息高速公路上開辟更多的車道。

阿斯頓光子技術研究所的研究員弗拉德克·福裏西亞克(Wladek Forysiak)說:“通過使用更多可用頻譜來增加系統容量 —— 不僅是傳統的C波段,還有其他波段,如L、S和現在的E波段 —— 可以幫助降低提供這種帶寬的成本。與部署更多、更新的光纖和電纜相比,這也是一種‘更環保的解決方案’,因爲它可以更好地利用現有部署的光纖網絡,提高其承載數據的能力,延長其使用壽命和商業價值。”

這項工作的詳細內容發表在《光學快報》上,並在歐洲光通信會議(ECOC)上發表。

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知新了了

簡介:專注于新知、科普及趣聞的傳播,日耕不辍,天天新鮮。