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新型光导纤维传输速度达光速997

发布时间:2021-01-17 07:54:59 阅读: 来源:埋夹机厂家

北京时间3月28日上午消息,英国南安普顿大学的研究人员制作出一种新型光导纤维,能够以99.7%的光速传输数据。

研究人员利用这种新型光导纤维实现了73.7Tbps的数据传输速度——大约相当于10TBps,较当今最先进的49Gb光导纤维快了1000倍,而且延迟率为降低。

真空中的光速299,792,458米/秒。但在其他介质中的速度通常会慢很多。在用石英玻璃制成的常规光导纤维中,光速会放慢31%。事实上,光在空气中的传输速度反而快于玻璃,正因如此,南安普顿大学的研究人员才使用了一种几乎完全填充空气的中空光导纤维。

这并非研究人员首次尝试制作中空光导纤维,但此前在碰到弯曲部位时遇到了困难。在普通的光导纤维中,玻璃或塑料材料有一定的折射率,可以引导光线在光导纤维内的走向,从而实现长距离传输。而如果移除玻璃或塑料,光线就会射向外部,导致信号立刻缺失。每段光导纤维中的玻璃和空气的接触面也会产生干扰,并限制整体的光频带宽。

研究人员通过彻底改进中空设计来克服了这个问题,使用了一种光子带隙边缘(photonic-bandgap rim)。这种新设计可以实现低损耗(3.5dB/km)、宽带宽(160nm),以及远好于常规光导纤维的延迟率,从而使得光线和数据的传输速度提升了31%。

为了实现73.7Tbps的传输速度,研究人员还使用波分复用(WDM)配合模分复用(MDM)来传输三个96信道的模式,每个信道的速度为256Gpbs。模分复用是一种新技术,涉及到空间滤波——通过偏振器来旋转信号,以便使用更多的光导纤维。但无论如何,这是目前在实验室中所能实现的最快的数据传输速度之一。

从实际应用角度来看,3.5dB/km的损耗完全可以接受,但短期内无法替代传统的光导纤维。不过在数据中心和超级计算机互联等短距离传输领域,这种光导纤维却可以极大地提升速度,并改善延迟状况。

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