“頻率梳”讓光纖信號增強20倍
- 發佈時間：2015-07-07 01:31:08 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京7月6日電 （記者房琳琳）據《科學預警》官方網站近日報道，美國加利福尼亞州立大學的一個研究團隊創建了一種“頻率梳”裝置，能夠預測並解決光纖傳播資訊過程中的信號失真問題，進而不需依賴信號增強裝置，即可直接傳輸比通常情況強20倍的信號。
人類線上發佈的數據正在呈指數級增長，業界專家一直擔心“光纖容量終將消耗殆盡”。雖然在全球某些地區網速連接還是很慢，但最終“骨幹網際網路”仍有可能達到某個傳輸速度的極限。
加利福尼亞州立大學的工程師們消除了上述疑慮，利用“頻率梳”裝置，他們通過光纖電纜傳播破譯資訊的距離超過1.2萬公里，且無需生成新信號。這意味著其信號強度比傳統光纜處理信號的能力要強上20倍。
目前，長距離傳送資訊需要借助一種被稱作“中繼站”的裝置，將數據轉換成電信號。這雖然降低了系統的運作速度，限制了傳輸資訊的體量，但是很有必要，因為光信號無法自行處理大量難以辨認的資訊。研究團隊首席研究員尼古拉·埃裏克比喻説：“現在的光纖系統有點像流沙，你越掙扎，下沉得越快。光纖處理信號的能力到達某一極限後，越往裏添加資訊，結果失真就越嚴重。”
為了避免信號失真，研究團隊首先針對不同光纖電纜通道之間的相互作用進行細緻研究。“光纖電纜內部産生的失真遵循一定的物理學定律，並不是隨機産生的。”埃裏克説，這意味著他們能夠學會預測這種失真。
埃裏克將他們創建的“頻率梳”裝置比作在演出前指揮對管弦樂隊進行調音：使用“頻率梳”同步信號的起點，研究團隊可以確保能夠在不失真情況下，破譯從1.2萬公里外傳輸過來的信號。
研究人員現在的工作重點是將這些“頻率梳”應用到已有的光纖電纜中，一經應用，不僅能大大提高光纖電纜的傳輸效率，還能消除目前對網際網路的速度限制，最重要的是它能大規模降低相關成本。
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