距離達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的1.1公里。實(shí)驗(yàn)中，研究人員設(shè)計(jì)并建造了一條1.1公里長(zhǎng)的玻璃電纜，其橫截面有不同的折射率(用于衡量光線在特定介質(zhì)中行進(jìn)速度有多快)。然后，他們沿著電纜分別發(fā)送了曲折的和直向的光束。

該研究小組發(fā)現(xiàn)，光輸出和輸入能夠相匹配，表明各種形狀的光束并沒(méi)有出現(xiàn)混雜。不同的折射率明顯只影響某一種形狀的光束，因此，這些不同形狀的光束在電纜中是以不同的速度前進(jìn)的。”這意味著我們可以讓它們保持分離。“研究小組負(fù)責(zé)人、波士頓大學(xué)電氣工程師賽達(dá)斯˙拉瑪錢(qián)德蘭說(shuō)。

研究人員利用沿順時(shí)針和逆時(shí)針?lè)较虺什煌で鹊墓馐M(jìn)行了多次測(cè)試，發(fā)現(xiàn)大約有10種不同形狀的光束可被用來(lái)傳遞信息。這個(gè)結(jié)果令人振奮，因?yàn)槊恳粋€(gè)形狀都可能預(yù)示著”信息高速公路“上的交通有望達(dá)到一個(gè)全新的水平。在此基礎(chǔ)之上，再將數(shù)據(jù)流按照不同顏色進(jìn)一步劃分為狹窄的”車(chē)道“，從而能使流量最大化。

不過(guò)，要將實(shí)驗(yàn)室成果應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)世界還需要時(shí)間，部分原因在于目前的互聯(lián)網(wǎng)電纜只輸送直向光束。拉馬錢(qián)德蘭說(shuō)，一個(gè)更直接的目標(biāo)，可能是在臉譜等一些大型網(wǎng)絡(luò)公司所使用的服務(wù)器群的服務(wù)器之間，安裝能夠短距離傳送扭曲光束的電纜。

解碼光纖數(shù)據(jù)傳輸新模式 多元傳輸引爆通訊革命

研究者構(gòu)建了一種能夠以全新方式編碼數(shù)據(jù)的光纖數(shù)據(jù)傳輸新模式，通過(guò)這種方式，光波能夠螺旋傳播。與此同時(shí)，通過(guò)搭配使用更常規(guī)的填充額外數(shù)據(jù)的傳輸模式，新模式的數(shù)據(jù)傳輸率將獲得極大提高。

美國(guó)哥倫比亞大學(xué)電機(jī)工程師Keren Bergman說(shuō)：“螺旋狀傳輸令人印象深刻，使我感到興奮不已。”科學(xué)家于上世紀(jì)90年代證明：如果將不同的數(shù)據(jù)流編譯成不同的顏色或者波長(zhǎng)，那么在同一根光纖上同時(shí)傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)是可行的。Bergman注意到，在此之后，電信公司極大地提高了數(shù)據(jù)帶寬。

現(xiàn)階段的研究中，Ramachandran團(tuán)隊(duì)與Willner展開(kāi)合作，證明了科技可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳播。他們通過(guò)特殊纖維實(shí)現(xiàn)了以每秒1.6萬(wàn)億比特的速度，在10種不同的波長(zhǎng)中以及兩種OAM編譯模式下，傳輸數(shù)據(jù)超過(guò)1000米。雖然這個(gè)傳輸距離很短，未來(lái)需要極大的延長(zhǎng)，但對(duì)于數(shù)據(jù)中心以及科學(xué)機(jī)構(gòu)等其他高端用戶群體來(lái)說(shuō)，這樣的傳輸距離足夠了。紐約羅切斯特大學(xué)物理學(xué)家Robert Boyd說(shuō)：“這個(gè)研究成果令人印象深刻，我已經(jīng)可以預(yù)見(jiàn)到一個(gè)廣闊的商業(yè)市場(chǎng)。”

Ramachandran和Willner認(rèn)識(shí)到，打破數(shù)據(jù)傳輸速度的瓶頸，OAM模式并非唯一的解決方法。近年來(lái)，光學(xué)研究者已研制出最高可支持12種編譯模式的光纖。但是，這種傳輸方式通常需要在數(shù)據(jù)接收終端安置大量的電腦來(lái)解讀信號(hào)。

另一種方法則是“多核”光纖，即光纖內(nèi)包含多個(gè)“核心”，不同的編譯模式通過(guò)不同的“核心”傳輸。去年，美國(guó)研究者利用這種方法成功地將傳輸速度提高到每秒1千萬(wàn)億比特(大約是目前OAM編譯模式傳輸速度的1000倍)。

Willner表示，這些方法并不相互排斥，在他的設(shè)想里，未來(lái)的“多核”光纖最好也能夠支持多種OAM編譯模式。此外，現(xiàn)有的傳輸手段也將能在新光纖內(nèi)搭配使用。如果這個(gè)設(shè)想得以實(shí)現(xiàn)的話，那時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸速度與現(xiàn)有的速度相比，就如同光纖上網(wǎng)與撥號(hào)上網(wǎng)的速度差距一樣大。

相位共軛光技術(shù)突破長(zhǎng)距離傳輸容量極限

隨著高速傳輸技術(shù)在現(xiàn)網(wǎng)中的應(yīng)用，長(zhǎng)距離傳輸技術(shù)的發(fā)展也備受關(guān)注，尤其是目前100G技術(shù)的商用后，400G、1T的