利用創(chuàng)新光學(xué)芯片，創(chuàng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸新紀(jì)錄
發(fā)布時(shí)間：2022-12-13 2719人看過(guò)
科學(xué)家使用單一光源，就以每秒傳輸1.8PB數(shù)據(jù)的速度破了世界紀(jì)錄，這個(gè)數(shù)據(jù)量幾乎是一秒內(nèi)全球互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流總量的兩倍。同時(shí)，其數(shù)據(jù)傳輸方法所耗電力也大大減少。
這打破了之前使用單一光源以每秒1PB的光學(xué)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠涗�。這是一個(gè)近乎“荒謬”的數(shù)字，1PB（petabit, 10¹⁵）等于100萬(wàn)個(gè)GB。而1個(gè)GB等于一千個(gè)MB，1GB大約是家用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的最快下載速度了。
為了實(shí)現(xiàn)這一驚人創(chuàng)舉，丹麥技術(shù)大學(xué)（DTU）和查爾姆斯理工大學(xué)（CUT）的研究人員使用了一種定制的光學(xué)芯片，該芯片可以利用一個(gè)紅外光激光，將其分成數(shù)百個(gè)均勻間隔的不同頻率（即不同光的顏色），統(tǒng)稱為頻率梳（frequency comb）。梳子上的每個(gè)頻率都可以通過(guò)調(diào)制光的波動(dòng)來(lái)離散地保存數(shù)據(jù)，從而使科學(xué)家能夠傳輸比傳統(tǒng)方法更多的數(shù)據(jù)。
10月20日發(fā)表在《自然‧光子學(xué)》（Nature Photonics）雜志上的論文中，科學(xué)家們描述了如何在4.9英里的光纖上以每秒1.84PB的速度傳輸數(shù)據(jù)，同時(shí)在頻率梳中使用223個(gè)波長(zhǎng)通道。根據(jù)科學(xué)家的說(shuō)法，使用現(xiàn)有商業(yè)設(shè)備以這種速度傳輸數(shù)據(jù)需要超過(guò)一千個(gè)激光器。由于該實(shí)驗(yàn)使用了尖端芯片，因此只需要一個(gè)激光器。
“這種芯片的特別之處在于它產(chǎn)生了具有理想光纖通信特性的頻率梳，”CUT教授、研究小組負(fù)責(zé)人維克多·托雷斯（Victor Torres）在一份新聞稿中說(shuō)。“它具有高光功率，并覆蓋了對(duì)先進(jìn)光通訊具有重要意義的光譜區(qū)域?qū)拵А?/div>
這與新的破紀(jì)錄速度一樣快得令人目不暇接，研究人員表示，他們才剛剛開(kāi)始，并且相信高達(dá)每秒100 PB的速度是可能的。
“可能實(shí)現(xiàn)這樣更高的速度是由于我們的成果是可擴(kuò)展的（scalable），”研究的主要作者和、丹麥理工大學(xué)（DTU）教授Leif Katsuo Oxenløwe解釋說(shuō)。這里提到的可擴(kuò)展性適用于此技術(shù)的各個(gè)方面，包含大量頻率的產(chǎn)生，以及將頻率梳分成許多空間副本，然后對(duì)之進(jìn)行光學(xué)放大，作為并行光源，從而利用它們來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。
