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光纖傳輸速度媲美光速研究調(diào)研報(bào)告無限接近光速

時(shí)間：三天前
來源：裝修界

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光在真空中速度高達(dá)每秒30萬公里，在其他物質(zhì)中會(huì)降低傳輸?shù)乃俣取Ｌ貏e是在通訊光纜中，由于光信號要沿著光纖壁不停的折射，有研究表明石英玻璃光纖中光的速度比在真空中慢31%。英格蘭南安普敦大學(xué)(UniversityofSouthampton)的研究人員設(shè)計(jì)了一種空心的光纖，讓光纖通訊速度達(dá)到光速的99.7%，可以大幅降低傳輸延遲問題，但訊號衰減問題讓該項(xiàng)技術(shù)還無法用在長距離傳輸上。

利用這一網(wǎng)絡(luò)，研究人員們1秒鐘就傳輸了73.7Gb的數(shù)據(jù)，幾乎相當(dāng)于10TB/s，是目前頂級40Gb光纖技術(shù)的1800多倍，而且延遲還低得多。

光在真空中的傳輸速度是每秒鐘299792458米，不過在其它介質(zhì)中會(huì)不同程度地降低，比如石英玻璃的普通光纖里光速會(huì)慢31%。當(dāng)然，光在空氣中的速度和真空里差不了多少，這就讓FrancescoPoletti和其它研究人員萌生了一個(gè)想法：一條幾乎都是空氣的中空光纖。

這聽起來似乎很科幻，但科學(xué)家們此前就嘗試過“空氣光纖”，不過這樣的光纖是無法彎曲的，而普通光纖因?yàn)槭褂昧瞬Ａ?、塑料等材質(zhì)，有一定的折射率，光可以在其中彎曲前行，到了空氣里就不行了。

為此，南安普敦大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)重新設(shè)計(jì)了光纖的中空內(nèi)核，使用了一種超薄的光子能帶系邊緣(photonic-bandgaprim)，將光束縛其中而不會(huì)亂跑。這一新式設(shè)計(jì)的信號損耗只有每公里3.5dB，帶寬則寬達(dá)160nm，而且延遲還要比普通光纖更低，成果就是光速在其中快了足有31%，幾乎趕上了真空里的速度。

為了達(dá)到73.7Gb/s的驚人傳輸速度，研究人員們還使用了波分復(fù)用技術(shù)(WDM)，結(jié)合模分復(fù)用(MDM)，傳輸了三個(gè)模式的96個(gè)通道，每個(gè)通道帶寬都有256Gb/s。就目前所知，這應(yīng)該是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)取得的最快數(shù)據(jù)傳輸率。

在實(shí)際應(yīng)用中，3.5dB的損耗是完全可以接受的，但這種“空氣光纖”短期內(nèi)還無法取代普通玻璃光纖，一是成本高昂，二是目前還沒有這么超高帶寬的服務(wù)，不過在數(shù)據(jù)中心和超級計(jì)算機(jī)里，這種光速光纖前途無量。