事件

特制芯片新技术,一秒内能下载千部电影 协助刷新光纤传输频谱效率世界纪录!

全球新冠疫情的爆发,人们通過线上沟通的频率更加频繁,网络联系也因此变得尤为重要。随着5G时代的到来,人们对于网速的求越来越高。由于光纤传输网络技术的关键,科研人员一直致力于研究传输速更快的光纤数据传输技术。近期,一支包括香港城市大学(香港城大)科学家在内的国际研究团队通过配备特制芯片新技术,刷新了光纤传输频谱效率的世界纪录。更令人惊艳的是,该技术只采用了单一集成光子芯片就已经可以达到极快的网速:等同能在一秒内完成1,000套高清电影的下载!

報道,研究团队的科研人员分别来自澳洲、加拿大、中国内地和香港。其中,斯威本科技大学的David Moss教授负责导此项研究;香港城大物理学系的副教授朱世德博士,要负责研发技术所需的关键芯片;而蒙纳士大学的Bill Corcoran博士David Moss教授一样,同是论文的共同通讯作者,這支跨國研团队成员还包括皇家墨尔本理工大学的Arnan Mitchell教授;加拿大国立科学研究院的能源、材料及通讯研究院的Roberto Morandotti教授等等。

朱博士是研制集成光路组件的专家,投身相关研究逾30年。这次技术使用的芯片是他与中国科学院西安光学精密机械研究所的Brent E. Little博士一同设计及制作的。

該特製芯片内部的主要结构是一个微环谐振器,能够产生出一种叫“微梳”(即光谱上的频率线是等距相隔,像梳子一样)光学频率。通常一个微梳能替代数十个不同波长的激光源,换句话说,一个集成芯片中的微环谐振器,就能为超高速光传输提供足够多的信号载体。

这块特制芯片的特别之处在于它能产生一种独特的微梳——“光孤子晶体”。朱博士解释,所谓光孤子,其实是微梳的时域表现,是一种在光纤中传播并长时间保持形态、幅度和速度不变的光脉冲。微环谐振器能产生十分稳定的光孤子信号,对实现长距离的高速光信号传输极为关键

由于制作这些光子芯片十分精准,因此制成后在香港城大的实验室进行筛选测试,确保可以产生“光孤子晶体”之后,才交由合作的研究团队装嵌于光学结构装置内,作为激光源进行高速光纤传输测试。

其实按现时的传输技术,每个激光源只能发出一个特定波长的激光传输讯号,若要产生80个不同波长的激光,需要80个激光源, “采用我们研制的集成光子芯片,只需一个激光源。因为当激光通过这个具有微环谐振器的集成光子芯片,经调校后,便会产生光孤子晶体,进而衍生出80个不同波长的光波。“朱博士说道。而且这80个不同波长的光波是光孤子晶体的脉冲,十分稳定,成功取代了现在传输技术所需要的并行激光源,很适合长距离光纤传输

事实上,研究团队不仅在实验室进行测试,该技实际应用于澳洲墨尔本蒙纳士大学和皇家墨尔本理工大学校园之间、全长逾75公里的单芯光纤作实地讯号传送测试。实验结果显示,经过逾75公里的传送,频谱效率都只是轻微下跌,证明讯号传送稳定。而且比起运用单一芯片的类似技术,新技术的频谱效率(每秒每单位的频宽可以传输多少资料)比过往纪录提高了3.7倍,是技術發布佈時界最快的纪录。同样值得一提的是,新技术的网速也比过往记录提升了近50%,每秒达44.2 Terabits  (等于每秒达5,525 GB ),也就是说在一秒内就能完成1,000套高清电影的下载

朱博士还说道,“我们进行实地测试使用的光纤,是现时光纤传输网络市场中常用的C-band光纤。假如使用其他更阔频宽的光纤,相信数据传输的速度可以更加快,增加两到三倍。”

更重要的是,团队研发的这个技术可以应用于多芯光纤之中。多芯光纤是将多条光纤集合在一起,构成并行的多个传输通道如果结合团队的单一芯片装置,数据传输的速度就可以加快。另外,特制芯片所使用的微梳技术,除了能应用于光纤通讯领域外,同样适用于精密光谱测量、传感器、量子测量等领域。

浏览过本文章的用户还浏览过
  • 苹果超三星成上季全球手机销量冠军 中国三厂商进前5

    全球手机销量前五的第三到第五名被中国厂商包揽。 2月2日,市场研究公司IDC发布报告称,在2017年第四季度,苹果超越三星成为全球智能手机销量之王。在2017年前三个季度,三星都是领导者。在苹果、三星之后紧接着的、是华为、小米和OPPO三家中国公司。 在前五 [详细]

  • 盈盈理财获GGV纪源资本千万美元级A+轮投资

    盈盈理财获GGV纪源资本千万美元级A+轮投资,盈盈理财创始人叶进武介绍,盈盈在未来将打造更有层次感的专业金融类服务。本轮融资将主要用于组建金融资产拓展团队以及完善用户服务体系。 [详细]

  • 凭实力撒“野” 沪江网校推拳头产品燃爆开学季

    元宵节刚过,无论是大学生,或者是职场人士,都不得不带着假期综合征以及亲友团们的期许,开始新一年的学习和工作计划。然而,对于大部分人来说,虽然有心学习或者充电,但是苦于无专业人士指导,以至于无从下手。日前,海量优质课程平台沪江网校正式上线主 [详细]

  • 大朋VR一体机引爆GMGC,世界WIRO组织落户昆山

    2016年9月29日-10月1日,由昆山市人民政府支持,全球移动游戏联盟(GMGC)主办的中国(昆山)数字娱乐节(简称:GMGC昆山)在昆山花桥国际博览中心盛大举行。 展区还未正式开放,大朋VR展台已经排起长队,现场工作人员、COSER以及提前慕名赶到的玩家轮番体验 [详细]