盤點:2013年光通信領域科學前沿技術
傳輸速率已經被提上議程,基于現有的技術發展路線,長途傳輸容量的極限也遭受挑戰,要確保長距離傳輸的光信號強度,同時擴展傳輸容量已經成為長距離光通信領域的重要課題。
貝爾實驗室目前已經開發出了能夠打破這一局限的突破性技術,通過“相位共軛光”,大幅降低因光纖中非線性光學效應而導致的信號劣化。據了解,貝爾實驗室將這項技術用于復用傳輸8個不同波長光信號的長距離光通信系統后確認,一根1.28萬公里長的光纖具備406.6Gbit/秒的傳輸容量。而這一數字與目前實用的最新傳輸容量相同,值得一提的是,相比之下,采用新技術后光信號質量更高,或只需更小的光信號強度。
相位共軛光是指從光源處發射出的光線經相位共軛反射鏡后按照原路徑反射回光源處的光。相位共軛光的振幅和頻率與原光線相同,僅光線的傳播方向相反。與傳統的反射光相比,相位共軛光不僅消除了信號失真,同時波長分散、相位噪聲等都會因此而消失。傳統的光纖傳輸中,光信號通過一系列的全反射進行光傳輸,在傳輸過程中的光信號衰減、非線性效應等問題都存在,而通過相位共軛光的傳輸,則可以有效消除一系列的非線性效應。
據了解,相位共軛光的技術研究已經持續較長時間,同時在光通信領域已有研究,然而由于傳輸過程中需要特殊的中繼器,因而實用化較低。貝爾實驗室所提出的這一創新技術也是采用了相位共軛光,從而實現了現有光纖也可也可降低因非線性光學效應而導致的信號失真。
此次貝爾實驗室提出的通信系統則無需中繼器。該系統在傳輸光信號時,可以同時傳輸普通的光信號A及其相位共軛光的光信號A+。雖然任何一個光信號都會在傳輸路徑上出現劣化,但A+所承受的信號失真的主要成分,其編碼與A信號失真的主要成分相反。也就是說,A與A+合成后,信號失真的大部分會相互抵消。
新技術使得光纜數據傳輸速率提高10倍
自從上世紀七十年代光纜問世以來,新技術革新使得平均每過4 年其傳輸速度就會提升10 倍,但近幾年我們似乎遇到了瓶頸。
世界各地的科學家都在努力穿過這段狹小的瓶頸,位于洛桑的瑞士聯邦理工學院率先完成了這項任務。他們發表在《 Nature Communications 》上的論文揭示了一種將光纜數據傳輸速率提高 10 倍的方法。
一直以來研究者們都明白縮小信號間距是一條正確的路線,但過小的距離總會產生信號干涉,沒人能解決這個問題。而通過用同一頻率發射脈沖信號,科學家們得以避免相近信號的干涉,獲得 99%數據準確性的理想脈沖信號。
該論文合著者之一的 Camille Brès 表示“為了能把它們搭配在一起,這種脈沖的形狀比普通脈沖更尖銳,你可以想想一下拼圖的每一片相互銜接的樣子。當然,這種信號仍會存在干涉,但它們都不在我們讀取數據的部分。”
研究者們表示該技術已經相當成熟,造價也不昂貴,完全可以投入商業普及,他們期望光纜工業會采取此技術。
IBM光通信鏈路數據傳輸能效創新記錄
運行速度是現有計算機系統一百倍的超快超級計算機距離應用又近了一步。美國IBM公司在美國國防先期計劃研究局的支持下,再一次降低大量數據傳輸所用功耗。
研究人員在3月17~21日在美國加利福尼亞州阿納海姆市召開的光纖通信會議和博覽會/國家光纖工程師會議(OFC/NFOEC)上對此光通信鏈路進行詳細描述,該鏈路較之前能效記錄提升了一倍。
研究人員預測未來的計算機將達到億億次級規模,可用于全球氣候模擬
責任編輯:廖生玨
-
碳中和戰略|趙英民副部長致辭全文
2020-10-19碳中和,碳排放,趙英民 -
兩部門:推廣不停電作業技術 減少停電時間和停電次數
2020-09-28獲得電力,供電可靠性,供電企業 -
國家發改委、國家能源局:推廣不停電作業技術 減少停電時間和停電次數
2020-09-28獲得電力,供電可靠性,供電企業
-
碳中和戰略|趙英民副部長致辭全文
2020-10-19碳中和,碳排放,趙英民 -
深度報告 | 基于分類監管與當量協同的碳市場框架設計方案
2020-07-21碳市場,碳排放,碳交易 -
碳市場讓重慶能源轉型與經濟發展并進
2020-07-21碳市場,碳排放,重慶
-
兩部門:推廣不停電作業技術 減少停電時間和停電次數
2020-09-28獲得電力,供電可靠性,供電企業 -
國家發改委、國家能源局:推廣不停電作業技術 減少停電時間和停電次數
2020-09-28獲得電力,供電可靠性,供電企業 -
2020年二季度福建省統調燃煤電廠節能減排信息披露
2020-07-21火電環保,燃煤電廠,超低排放
-
四川“專線供電”身陷違法困境
2019-12-16專線供電 -
我國能源替代規范法律問題研究(上)
2019-10-31能源替代規范法律 -
區域鏈結構對于數據中心有什么影響?這個影響是好是壞呢!