全球首创,丹麦和瑞典仅用单个激光器和光学芯片就可传输百万数据

时间:2022-11-08 10:24来源:宇宙与科学作者:wuping 点击:
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摘要:丹麦和瑞典科学家们实现了令人眼花缭乱的数据传输速度,是世界上第一个仅使用单个激光器和单个光学芯片传输超过1PBit/s(Pbit/s)的数据(1 PB约当于100万GB)。 在实验中,科学家们成功地传输了1.8Pbit/s,相当于全球互联网总流量的两倍,并且仅由来自一个光源的光携带。光源是一种定制设计的光学芯片,它可以使用单个红外激光器发出的光来创建多种颜色的彩虹光谱,即多种

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丹麦和瑞典科学家们实现了令人眼花缭乱的数据传输速度,是世界上第一个仅使用单个激光器和单个光学芯片传输超过1PBit/s(Pbit/s)的数据(1 PB约当于100万GB)。

 

在实验中,科学家们成功地传输了1.8Pbit/s,相当于全球互联网总流量的两倍,并且仅由来自一个光源的光携带。光源是一种定制设计的光学芯片,它可以使用单个红外激光器发出的光来创建多种颜色的彩虹光谱,即多种频率。因此,单个激光器的一个频率可以在单个芯片中倍增为数百个频率。

所有的频率都固定在一个特定的频率距离上,就像梳子一样,这就是为什么它被称为“频率梳”。每种颜色(或频率)都可以被分离并用于压印数据。之后这些频率可以重新组合并通过光纤发送,从而传输数据。正如研究人员所发现的,即使是大量的数据。

 

实验演示表明,单个芯片可以轻松地传输1.8 Pbit/s,如果使用现在最先进的商业设备,则需要1000多个激光器。为该实验投资的公司表示:“该芯片的特殊之处在于,它产生了一种具有理想光纤通信特性的频率梳,它具有高光功率,并覆盖了光谱区域内的宽频带,这对高级光通信很有意义。有趣的是,芯片没有针对这个特定应用进行优化。”

 

“事实上,一些特征参数是通过巧合而非设计实现的,然而,在我们的团队的努力下,我们现在能够对该过程进行逆向工程,并为电信领域的目标应用实现高再现性的微码。”此外,科学家们还创建了一个计算模型,从理论上检验了使用与实验中使用的芯片相同的单个芯片进行数据传输的基本潜力,计算结果显示了扩大解决方案规模的巨大潜力。

 

某硅光子学光学通信卓越中心负责人表示:“我们的计算表明,使用丹麦和瑞典科学家们制造的单片芯片和单个激光器,我们将能够传输敢达100 Pbit/s的数据。原因是,我们的解决方案在创建多个频率以及将频率梳分成多个空间副本,然后对其进行光学放大,并将其用作并行源方面都是可扩展的我们可以用它传输数据。尽管梳状副本必须被放大,但我们不会失去梳状副本的质量,我们将其用于频谱高效的数据传输。”

 

“换言之,我们的解决方案完全可以取代位于互联网中心和数据中心的数十万台激光器,所有这些激光器都消耗电力并产生热量。尽管科学家们在演示中突破了单个激光源和单个芯片的PB级障碍,但在解决方案能够在我们当前的通信系统中实现之前,仍有一些开发工作要做。”

 

科学家们表示:“全世界都在努力将激光源集成到光学芯片中,我们也在努力。我们在芯片中集成的组件越多,整个发射器的效率就越高,即激光器、梳状创建芯片、数据调制器和任何放大器元件。这将是一种非常高效的数据信号光学发射器。”

【激光网激光门户网综合报道】( 责任编辑:wuping )
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