光學(xué)芯片的數(shù)據(jù)傳輸速度記錄再次被打破
纖通信是互聯(lián)網(wǎng)的支柱。隨著數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在尺寸、速度和能效方面接近極限,需要新技術(shù)來(lái)進(jìn)一步擴(kuò)展數(shù)據(jù)傳輸容量。丹麥技術(shù)大學(xué)的科學(xué)家們?cè)?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=硅光子',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_1">硅光子學(xué)研究方面取得了新的紀(jì)錄,實(shí)現(xiàn)了前所未有的 1.84 PET的數(shù)據(jù)傳輸。更好的是,研究人員只需要使用單個(gè)“計(jì)算機(jī)芯片”作為光源,使用單根光纖電纜作為傳輸通道。 這項(xiàng)由 Asbjorn Arvad Jorgensen 及其同事撰寫的研究,被命名為“使用芯片級(jí)微梳環(huán)形諧振器源進(jìn)行每秒千兆位數(shù)據(jù)傳輸”?茖W(xué)家們使用連接到 37 芯光纜的單個(gè)光子芯片(或“芯片級(jí)光源”),在 7.9 公里的距離上展示了上述 1.84PET的數(shù)據(jù)傳輸。 研究人員通過(guò)將數(shù)據(jù)流分成 37 個(gè)部分,每個(gè)部分用于光纖電纜的每個(gè)核心,從而實(shí)現(xiàn)了這一創(chuàng)紀(jì)錄的傳輸——大約相當(dāng)于一天內(nèi)全球互聯(lián)網(wǎng)流量數(shù)據(jù)量的兩倍;之后,這些通道中的每一個(gè)都通過(guò)“頻率梳”被分成 223 個(gè)數(shù)據(jù)塊,這些數(shù)據(jù)塊由電磁頻譜中的不同頻率表示。 這樣,數(shù)據(jù)可以在不同頻率上同時(shí)傳輸而不受干擾。正如 Jorgensen 解釋的那樣,最終的結(jié)果是能夠發(fā)送如此大量的數(shù)據(jù),以至于今天現(xiàn)有的任何計(jì)算機(jī)技術(shù)都無(wú)法提供或接收。相反,科學(xué)家通過(guò)所有通道傳遞“虛擬數(shù)據(jù)”,然后他們每次測(cè)試一個(gè)通道的輸出,以確認(rèn)數(shù)據(jù)確實(shí)已發(fā)送并且可以以原始形式恢復(fù)。 根據(jù) Jorgensen 的說(shuō)法,為他們的實(shí)驗(yàn)而設(shè)計(jì)的整個(gè)系統(tǒng)需要一個(gè)連續(xù)發(fā)射的激光、一個(gè)分頻器和單獨(dú)的設(shè)備來(lái)將數(shù)據(jù)編碼到輸出流中;研究人員保證,所有這些都可以集成到單個(gè)芯片中,從而使硅光子學(xué)更接近現(xiàn)實(shí)。 正如 《自然》發(fā)表的研究中所解釋的那樣,“光纖通信是互聯(lián)網(wǎng)的支柱”,但重要的核心技術(shù)正在接近其尺寸、速度和能源效率的極限。需要能夠提供進(jìn)一步擴(kuò)展數(shù)據(jù)傳輸容量的新技術(shù)突破,哥本哈根科學(xué)家的工作表明,“基于氮化硅環(huán)形諧振器的單一光學(xué)頻率梳源”理論上可以將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶入每秒千兆位的領(lǐng)域,這項(xiàng)技術(shù)將進(jìn)入未來(lái)。 硅光子學(xué)目前的研究現(xiàn)狀 |