美科学家研究出化解光纤传播壁垒新技术

高速通过光纤的光可以装载大量数据，但随着距离增大，错误也不会悄悄而进。　　电话、视频、社交媒体等正在造成信息高速公路再次发生相当严重交通堵塞。

自2000年起，像头发丝一般粗的全球光纤上装载的数据每年正在以大约60%的速度递减。其所速率，2020-03-30 的光纤网络在两三年内就不会超过仅次于负荷，把互联网转变成虚拟世界版的洛杉矶交通堵塞。互联网传输困境显然不存在，而且是个大问题。

美国新泽西州茉莉山丘阿尔卡特朗讯集团研发部门贝尔实验室光传播研究带头人PeterWinzer说道。　　一项新的研究会把光纤地下通道面对的困境向后延期数年：近日，加州大学圣迭戈分校的研究人员在公开发表于《科学》的一篇研究成果中，报告了一种通过光纤电缆传输数字化信息的新模式，该模式可以把光纤的传输能力提升2~4倍。

　　Winzer称之为：该研究是在科学理念上的一种突破。加州山景城谷歌公司光网络架构师VijayVusirikala也如此指出，他回应：让我们减少光纤容量的任何技术都十分关键。　　光纤最先在上世纪80年代被使用，因为它们表明出可减少互联网传输能力的明显潜力。

在此之前，数据主要作为模拟信号通过铜电缆展开传播。光导纤维以光调频脉冲的方式传输数据具备远大于铜电缆的传播能力或比特率。

这是因为具有有所不同波长或颜色的光脉冲可以独立国家地沿着某种程度的纤维传播，而且比较可以产生较较少的串音或阻碍。而且，它同时还可以让工程师通过一条光纤传播100个或更加多的独立国家信息流。

　　这些信息流是通过基于芯片的激光产生的，激光可以把来自电子设备的电脉冲转化成光，并关上或重开每个波长，产生一种较慢闪光。现在，工程师还仿真了脉冲的形状、阶段、极化及其在光纤中的物理空间。

在光纤信息公路的走过，检测器不会把光脉冲改变为电子。在现代激光通信和检测器的协助下，2020-03-30 的单根光纤可同时支撑100~200个光信号，整体装载能力超过每秒20万亿比特。　　这些信号可以在传播非常远距离的同时不被弱化。但是如果传输距离超过数万公里以上，比如从纽约到洛杉矶的距离，就不会悄悄再次发生光学变形，造成误差积累减少传输数据的质量。

这是由于在有所不同波长时多重信号的阻碍。当一个信号沿着光纤传播时，其电磁波不会造成玻璃中的电子被避免出现，这种改变不会影响其他光波的传播。其结果是，两个最初的光波不会再次发生拆分，在分开的波长处构成第三种光波。

这种影响起到及其黯淡，但是它不会随着距离增大渐渐累积在装载很多光的纤维中特别是在如此。随着地下通道的激增和距离的增大，问题不会更加大。该研究作者之一、加州大学圣迭戈分校电子工程学家和光物理学家StojanRadic说道。　　Radic和同事一开始期望通过让激光更为平稳来解决问题这一问题，但是他们的研究却没什么进展。

因此，他们采行了一种有所不同的策略：确保激光变化是可预测的，而不是随机的。现代通信设备一般来说不会使用若干种激光制作出有所有有所不同波长并传向光纤。

与此有所不同，Radic的研究团队使用了一种叫做频率巴利的设备，把来自单个激光、单个波长的光转变成一定范围内有所不同波长的脉冲。然后，每个波长不会被调整，并传播一种光信号。　　其关键是，当主激光信号从其完整波长再次发生改变时，每个子脉冲不会通过某种程度清楚的数量步伐完全一致地再次发生改变。

这可以让其必要找到光畸变，并扣减这些畸变。Radic回应，这样一来，该技术可以让光纤装载两倍的数据，或是在信号必须被还原成之前使其传输的距离相等于现在的两倍。他补足说道，他的研究团队早已有了具体的方法，可以让光纤传播的信息量或传播距离再行特一倍。

　　这是十分最重要的一步。Winzer在评价这项研究时说。

然而，他补足说道：该技术的实用性仍待更进一步仔细观察。他特别强调说道，实行这项技术的一个前提是，必须不同于当前用于的数据编码和信号处理的全新芯片。　　即便这项技术可以让现有光纤的信息传播能力快速增长数倍，最后依然不是铺设更加多信息高速公路的其他替代性方案，Winzer和其他研究人员回应。

那些新的光缆必须包括前沿技术，如具备远高于当前用于的地下光纤的比特率的多模式纤维。然而，铺设新的光纤的成本将极为高昂，因此也是最后的一种自由选择。

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