在一项新研究中,科学家使用了一大类称为孤子晶体的微梳,并使用单个集成芯片源在75公里的标准光纤上实现了超高数据传输。科学家能够从单个光源完成每秒44.2兆兆位(Tbps)的数据传输速度。
预期该研究的结果将快速追踪澳大利亚未来25年的电信能力。同样,这种本土技术有可能在世界范围内推广。
来自莫纳什大学,斯威本大学和皇家墨尔本理工大学的科学家已经通过一个光学芯片成功地测试并记录了澳大利亚最快的互联网数据速度,并且记录了世界上最快的互联网数据速度–能够在一秒钟内下载1000部高清电影。
根据科学家的说法,该技术可以同时支持澳大利亚墨尔本的180万个家庭的高速互联网连接,在高峰时期可以支持全球数十亿个家庭。
在这项研究中,科学家们利用了现有的通信基础架构,可以有效地对网络进行负载测试。他们使用了一种新设备,用一件称为微梳子的设备代替了80台激光器。微梳子比现有的电信硬件更小,更轻。但是,这是科学家第一次在现场试验中使用微梳,并且拥有单个光学芯片产生的最大数据量。
该研究的首席作者,莫纳什大学电气和计算机系统工程讲师比尔·科科伦博士说: “我们目前正在悄悄谈论互联网的基础设施将在两到三年内得到保持,因为使用互联网进行远程工作,社交和流媒体传输的人数空前。它向我们表明,我们需要能够扩展互联网连接的容量。”
“由于NBN项目,我们的研究证明了我们已经在地下拥有的光纤能够成为现在和将来通信网络的骨干。我们已经开发出可扩展的产品来满足未来的需求。”
“我们在这里谈论的不仅是Netflix,而且是我们使用通讯网络的更广泛范围。这些数据可用于自动驾驶汽车和未来的交通运输,并可以帮助医药,教育,金融和电子商务行业,并使我们能够与几公里外的孙辈一起阅读。”
为了证明光学微梳对优化通信系统的影响,科学家在皇家墨尔本理工大学的墨尔本市校区和莫纳什大学的克莱顿校区之间安装了76.6公里的“深色”光纤。澳大利亚的学术研究网络提供了光纤。
在这些纤维中,研究人员将微梳子(由Swinburne大学贡献,作为广泛的国际合作的一部分)置于其中,其作用就像彩虹一样,由单个芯片上的数百个高质量红外激光器组成。每个“激光”都可以用作单独的通信通道。
科学家能够在每个通道上发送最大数据,从而在4THz带宽上模拟互联网的峰值使用情况。
著名的Mitchell教授说,达到44.2 Tbps的最佳数据速度表明了澳大利亚现有基础设施的潜力。该项目的未来目标是在不增加大小,重量或成本的前提下,将当前的发送器从每秒数百GB扩展到每秒数十TB。
“从长远来看,我们希望创建集成的光子芯片,从而能够以最小的成本跨现有的光纤链路实现这种数据速率。”
“最初,它们对于数据中心之间的超高速通信将具有吸引力。但是,我们可以想象该技术变得足够便宜且紧凑,可以在全世界的城市中将其部署为商业用途。”
斯威本大学光学科学中心主任莫斯教授说: “自从我共同发明微梳子芯片以来的十年中,它们已经成为一个极为重要的研究领域。”
“看到他们在超高带宽光纤通信中的能力成真令人着迷。这项工作代表了来自单个芯片源的单根光纤的带宽下降的世界纪录,并且代表了网络部分的巨大突破,这是最繁重的工作。微梳为我们满足世界对带宽的无限需求提供了巨大的希望。”
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