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2011-05-24 10:50 |
科學(xué)家用單束激光創(chuàng)造傳輸新紀(jì)錄
據(jù)BBC報(bào)道，德國(guó)科學(xué)家使用單束激光，創(chuàng)造了每秒高達(dá)26TB（兆兆字節(jié)）的數(shù)據(jù)傳輸速度新紀(jì)錄，以這種速度，美國(guó)國(guó)會(huì)圖書(shū)館的藏書(shū)可通過(guò)一束光纖在10秒內(nèi)傳完。相關(guān)研究發(fā)表在最新一期的《自然·光子學(xué)》雜志上。 '`RCN k5l
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科學(xué)家們通過(guò)“快速傅里葉變換”，將一束激光光束所包含的顏色進(jìn)行拆分重組，最終獲得了350多種不同的顏色，再根據(jù)每種顏色自身攜帶的數(shù)據(jù)流對(duì)其編碼，然后使用光纖對(duì)其進(jìn)行傳輸，獲得了該速度。 YF;8il{p
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最早的光纖技術(shù)將沿著光纖發(fā)送的一束單色光內(nèi)的數(shù)據(jù)序列編碼為“擺動(dòng)”，并使用了很多技巧來(lái)提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省Ｆ渲幸豁?xiàng)名為“正交頻分復(fù)用”的技術(shù)使用多束激光給光的不同顏色所包含的不同數(shù)據(jù)流編碼，然后再通過(guò)光纖傳遞所有數(shù)據(jù)。在接收端，科學(xué)家們使用另外一套由很多激光振蕩器組成的設(shè)備來(lái)獲得這些光信號(hào)，然后反向進(jìn)行該過(guò)程。最新研究的聯(lián)合作者、德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院的沃爾夫?qū)じトR德表示，利用原有方法，需要500臺(tái)激光器才能達(dá)到目前這一創(chuàng)紀(jì)錄的數(shù)據(jù)傳輸速度，這會(huì)占用很多空間，消耗數(shù)萬(wàn)瓦的電力，因此成本很高。 9+/<[w7
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為降低成本，弗萊德和同事想了一種辦法，只使用一束擁有超短脈沖的激光來(lái)獲得相對(duì)高的數(shù)據(jù)傳輸速度。在這些脈沖內(nèi)，光的不同顏色被稱(chēng)為“光頻流”。當(dāng)這些脈沖被發(fā)送進(jìn)一個(gè)光纖中時(shí)，不同的顏色會(huì)增加或減少，混合在一起并制造出大約350種不同的顏色，每一種顏色可根據(jù)其自身數(shù)據(jù)流來(lái)編碼。 uM\~*@
科學(xué)家們還在接收端使用了與傳統(tǒng)方法不同的“快速傅里葉變換”來(lái)拆開(kāi)數(shù)據(jù)流。“快速傅里葉變換”是一種廣為人知的數(shù)學(xué)技巧，其只需要根據(jù)輸入光束的不同部分到達(dá)光纖的不同時(shí)間，將不同的顏色抽取出來(lái)。按顏色分割后的入射光束會(huì)在不同時(shí)間到達(dá)不同路徑，然后在一個(gè)探測(cè)器上重新結(jié)合在一起。 w3& F e =c
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新光學(xué)方法創(chuàng)造了數(shù)學(xué)方法無(wú)法獲得的數(shù)據(jù)傳輸速度。弗萊德表示，目前的設(shè)計(jì)方法超出以往方法的地方在于，其讓所有的數(shù)據(jù)延遲擴(kuò)散開(kāi)；另外，這項(xiàng)技術(shù)也可以被整合進(jìn)硅芯片中，使其能進(jìn)行大規(guī)模地生產(chǎn)并在商業(yè)領(lǐng)域大有作為。而且，這種方法還可以獲得更高的數(shù)據(jù)傳輸速度。
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