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盤點:2013年光通信領域科學前沿技術

2013-12-12 09:47:56 OFweek光通訊網  點擊量: 評論 (0)
伴隨著人們對高速傳輸需求的上升,2013年的科學界也在上演一場速度比拼,科學家們通過開發新的傳輸材質、新的工藝結構、新的編碼技術等多種方式,實現更高效的通信。另外,在光集成、通信安全等領域也獲得了不同

伴隨著人們對高速傳輸需求的上升,2013年的科學界也在上演一場“速度比拼”,科學家們通過開發新的傳輸材質、新的工藝結構、新的編碼技術等多種方式,實現更高效的通信。另外,在光集成、通信安全等領域也獲得了不同程度的突破。

NEC 實現1Tb信號的5400公里長距離實時通信

NEC公司 2013年1月宣布,其通過實時處理成功使用每秒1Tbit(1T=1024G)的大容量信號進行了5400公里的長距離通信。此次是將100 Gbit的副載波信號以高密度方式疊加,生成1Tbit的"超信道信號",并通過光纜傳輸了5400公里的距離。NEC已通過實驗證實,可對該疊加信號進行實時處理,并毫無錯誤地完成通信。5400公里大約相當于東京和新加坡或者紐約和倫敦之間的距離。如果將新技術應用于橫跨大陸間的海底光纜上,那么將可以更加輕松地將大城市高速連接起來。

該級別的大容量長距離通信實驗的成功在全球尚屬首次。隨著大容量視頻發送和云計算的普及,采用海底光纜的國際通信網絡需求激增。NEC在這個領域擁有全球最高的市場份額。由于新技術面向實用化邁進了一大步,因此NEC將強化針對通信運營商等的業務活動。計劃今后利用新鋪設的海底光纜使該其通信服務被通信網絡采用。

NEC的此次實驗中采用了精密調整信號波形(光譜形狀)以抑制因傳輸而產生的信號劣化,以及通過數字電路補償失真的方法,確立了在數千公里的長距離通信中也不會產生錯誤的技術。與目前主流的采用100 Gbit信號的光纜通信網絡相比,可將頻率利用效率(通信容量)提高約43%。

同在1月份,NEC美國全資子公司與康寧聯合宣布創造了光纖傳輸新記錄。NEC在美國普林斯頓的研究人員和康寧在蘇利文工業園研究中心的工程師聯合成功實現了基于多芯光纖MCF的1.05Pbps(1pbps=1000tbps)的超高速傳輸,其頻譜利用效率109比特每秒每赫茲頻率。傳輸采用了空分復用(SDM)方案和光多輸入多輸出(MIMO)的信號處理技術。

這些新技術為新的超高速傳輸提供了新的可能,同時也為運營商快速增加網絡容量提供了經濟有效的解決方案。

英研制出以99.7%光速傳輸數據的新型光纖

英國南安普敦大學的研究團隊讓光纖傳輸速度真正接近了宇宙的速度極限——光速。弗朗西斯科˙伯樂蒂(Francesco Poletti)和他的團隊制造的光纖能夠以99.7%的光速傳輸數據,換成數據量73.7Tb/s,即大約10TB/s,這個速度比現在常用的40Gb級的光纖電纜要快一千多倍,并且大大降低了傳輸時延。

光在真空中的傳播速度為299,792,458米每秒,而在其余介質中的光速會大為降低。在普通光纖(材質為石英玻璃)中,光的傳播速度將降低31%。由于光在空氣中的傳播速度要快于在玻璃中的傳播速度,研究團隊也因此萌生了相當有創意的想法——他們要制造一種空心光纖,空氣將成為這種光纖的主要組成材質。

但他們遇到的最大問題便是這樣制造出來的光纖難以彎曲。對于普通光纖來說,玻璃/塑料材質擁有一定的折射率,光線因為全反射可以在光纖內曲折前進。但是,當光纖內部存在中空時,一旦光纖發生彎曲,信號的傳輸就會被干擾,光纖的帶寬就會被限制。

對于這個歷史性難題,南安普敦大學的研究團隊從根本上升級了中空光纖的設計,在光纖內部空氣與玻璃接觸面上附上一層超薄的特殊物質,形成核心-包覆邊界,使光無法向外折射。他們新設計的光纖每公里的損耗為3.5dB,而帶寬高達160nm。當然,最關鍵的是,光在這種光纖內的傳播速度大幅提升,擺脫了傳統光纖因為材質

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責任編輯:廖生玨

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