新型光導(dǎo)纖維傳輸速度達(dá)光速99.7%

        昨日上午消息，英國南安普頓大學(xué)的研究人員制作出一種新型光導(dǎo)纖維，能夠以99.7%的光速傳輸數(shù)據(jù)。

        研究人員利用這種新型光導(dǎo)纖維實(shí)現(xiàn)了73.7Tbps的數(shù)據(jù)傳輸速度——大約相當(dāng)于10TBps，較當(dāng)今最先進(jìn)的49Gb光導(dǎo)纖維快了1000倍，而且延遲率為降低。

        真空中的光速299,792,458米/秒。但在其他介質(zhì)中的速度通常會(huì)慢很多。在用石英玻璃制成的常規(guī)光導(dǎo)纖維中，光速會(huì)放慢31%。事實(shí)上，光在空氣中的傳輸速度反而快于玻璃，正因如此，南安普頓大學(xué)的研究人員才使用了一種幾乎完全填充空氣的中空光導(dǎo)纖維。

        這并非研究人員首次嘗試制作中空光導(dǎo)纖維，但此前在碰到彎曲部位時(shí)遇到了困難。在普通的光導(dǎo)纖維中，玻璃或塑料材料有一定的折射率，可以引導(dǎo)光線在光導(dǎo)纖維內(nèi)的走向，從而實(shí)現(xiàn)長距離傳輸。而如果移除玻璃或塑料，光線就會(huì)射向外部，導(dǎo)致信號(hào)立刻缺失。每段光導(dǎo)纖維中的玻璃和空氣的接觸面也會(huì)產(chǎn)生干擾，并限制整體的光頻帶寬。

        研究人員通過徹底改進(jìn)中空設(shè)計(jì)來克服了這個(gè)問題，使用了一種光子帶隙邊緣(photonic-bandgaprim)。這種新設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)低損耗(3.5dB/km)、寬帶寬(160nm)，以及遠(yuǎn)好于常規(guī)光導(dǎo)纖維的延遲率，從而使得光線和數(shù)據(jù)的傳輸速度提升了31%。

        為了實(shí)現(xiàn)73.7Tbps的傳輸速度，研究人員還使用波分復(fù)用(WDM)配合模分復(fù)用(MDM)來傳輸三個(gè)96信道的模式，每個(gè)信道的速度為256Gpbs。模分復(fù)用是一種新技術(shù)，涉及到空間濾波——通過偏振器來旋轉(zhuǎn)信號(hào)，以便使用更多的光導(dǎo)纖維。但無論如何，這是目前在實(shí)驗(yàn)室中所能實(shí)現(xiàn)的最快的數(shù)據(jù)傳輸速度之一。

        從實(shí)際應(yīng)用角度來看，3.5dB/km的損耗完全可以接受，但短期內(nèi)無法替代傳統(tǒng)的光導(dǎo)纖維。不過在數(shù)據(jù)中心和超級(jí)計(jì)算機(jī)互聯(lián)等短距離傳輸領(lǐng)域，這種光導(dǎo)纖維卻可以極大地提升速度，并改善延遲狀況。