德國(guó)研發(fā)超速數(shù)據(jù)傳輸：每秒可傳700張DVD數(shù)據(jù)[圖]

借助于激光，光纖創(chuàng)造了一項(xiàng)新的數(shù)據(jù)傳輸速度紀(jì)錄，每秒可傳輸26T數(shù)據(jù)，相當(dāng)于700張DVD。這種超速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)由德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院的研究人員研發(fā)。他們認(rèn)為新的超速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)已經(jīng)成熟，可應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域。

根據(jù)《自然語(yǔ)音學(xué)》(Nature Phonetics)雜志報(bào)道，研究過(guò)程中，他們利用快速傅氏變換算法將一個(gè)激光束分成300多種顏色，每一種顏色的激光攜帶一串編碼信息。最近幾年，進(jìn)一步提高光基通訊技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸速度的努力取得重大進(jìn)展。早期的光纖技術(shù)編碼數(shù)據(jù)只涉及一種顏色的光，最近幾年，研究人員采用大量其他方式提高數(shù)據(jù)傳輸速度，例如正交頻分復(fù)用技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)利用大量激光讓不同顏色的光攜帶成串的編碼數(shù)據(jù)，而后在光纖中傳輸。在接收端，另一組激光振蕩器用于逆轉(zhuǎn)這一過(guò)程。

研究論文合著者、卡爾斯魯厄理工學(xué)院的沃爾夫?qū)?middot;弗洛伊德教授表示，這種方式的數(shù)據(jù)傳輸速度只取決于使用的激光數(shù)量。他在接受英國(guó)廣播公司采訪時(shí)說(shuō)：“實(shí)驗(yàn)中，每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)達(dá)到100T。問題是，這要使用370束激光，讓成本達(dá)到一個(gè)驚人數(shù)字。大量激光的使用還會(huì)消耗很多電量。”

弗洛伊德和同事使用一束極短脈沖激光“復(fù)制”出類似傳輸速度。大量不連續(xù)的激光顏色被稱之為“頻梳”，存在于這些脈沖中。一旦輸入光纖，顏色可以增加或者減少，混合在一起形成大約325種顏色，每一種可攜帶自身的編碼數(shù)據(jù)流。2010年，弗洛伊德的研究小組借助數(shù)量較少的顏色實(shí)現(xiàn)每秒超過(guò)10T的傳輸速度。

用于分離不同顏色的傳統(tǒng)高速方式在接收端并不起作用。在他們最近進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，研究小組在數(shù)據(jù)穿過(guò)50公里的光纖后成功接收數(shù)據(jù)流。在激光束的不同元素抵達(dá)接收端時(shí)，快速傅氏變換算法從一個(gè)輸入的光束中提取顏色。弗洛伊德采用光學(xué)手段而不是數(shù)學(xué)手段做到這一點(diǎn)，后者無(wú)法實(shí)現(xiàn)如此高的傳輸速度。他們將進(jìn)入的光束分割成不同的路徑，讓它們擁有不同的到達(dá)時(shí)間，最后借助探測(cè)器將它們重新組合在一起。

將不同顏色的數(shù)據(jù)組合在一起較為簡(jiǎn)單，只要組合在不同時(shí)間到達(dá)的數(shù)據(jù)即可。弗洛伊德表示，他的新設(shè)計(jì)要比早期手段更為理想，能夠形成帶有時(shí)間延遲的不同顏色激光。他指出這項(xiàng)技術(shù)可用于硅芯片制造，具有廣闊的商業(yè)應(yīng)用前景。雖然整個(gè)過(guò)程較為復(fù)雜，但弗洛伊德相信人們對(duì)更快數(shù)據(jù)傳輸速度的需求將不斷提高。他說(shuō)：“想一想硅光技術(shù)，這在10年前還是任何人都無(wú)法想象的，然而現(xiàn)在，將復(fù)雜的光學(xué)電路集合在一塊硅芯片上卻已非常普遍。”