丹麥和瑞典科學(xué)家們實(shí)現(xiàn)了令人眼花繚亂的數(shù)據(jù)傳輸速度，是世界上第一個僅使用單個激光器和單個光學(xué)芯片傳輸超過1PBit/s（Pbit/s）的數(shù)據(jù)（1 PB約當(dāng)于100萬GB）。
在實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家們成功地傳輸了1.8Pbit/s，相當(dāng)于全球互聯(lián)網(wǎng)總流量的兩倍，并且僅由來自一個光源的光攜帶。光源是一種定制設(shè)計的光學(xué)芯片，它可以使用單個紅外激光器發(fā)出的光來創(chuàng)建多種顏色的彩虹光譜，即多種頻率。因此，單個激光器的一個頻率可以在單個芯片中倍增為數(shù)百個頻率。
所有的頻率都固定在一個特定的頻率距離上，就像梳子一樣，這就是為什么它被稱為“頻率梳”。每種顏色（或頻率）都可以被分離并用于壓印數(shù)據(jù)。之后這些頻率可以重新組合并通過光纖發(fā)送，從而傳輸數(shù)據(jù)。正如研究人員所發(fā)現(xiàn)的，即使是大量的數(shù)據(jù)。
實(shí)驗(yàn)演示表明，單個芯片可以輕松地傳輸1.8 Pbit/s，如果使用現(xiàn)在最先進(jìn)的商業(yè)設(shè)備，則需要1000多個激光器。為該實(shí)驗(yàn)投資的公司表示：“該芯片的特殊之處在于，它產(chǎn)生了一種具有理想光纖通信特性的頻率梳，它具有高光功率，并覆蓋了光譜區(qū)域內(nèi)的寬頻帶，這對高級光通信很有意義。有趣的是，芯片沒有針對這個特定應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化。”
“事實(shí)上，一些特征參數(shù)是通過巧合而非設(shè)計實(shí)現(xiàn)的，然而，在我們的團(tuán)隊的努力下，我們現(xiàn)在能夠?qū)υ撨^程進(jìn)行逆向工程，并為電信領(lǐng)域的目標(biāo)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)高再現(xiàn)性的微碼?！贝送?，科學(xué)家們還創(chuàng)建了一個計算模型，從理論上檢驗(yàn)了使用與實(shí)驗(yàn)中使用的芯片相同的單個芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕緷摿?，計算結(jié)果顯示了擴(kuò)大解決方案規(guī)模的巨大潛力。
某硅光子學(xué)光學(xué)通信卓越中心負(fù)責(zé)人表示：“我們的計算表明，使用丹麥和瑞典科學(xué)家們制造的單片芯片和單個激光器，我們將能夠傳輸敢達(dá)100 Pbit/s的數(shù)據(jù)。原因是，我們的解決方案在創(chuàng)建多個頻率以及將頻率梳分成多個空間副本，然后對其進(jìn)行光學(xué)放大，并將其用作并行源方面都是可擴(kuò)展的我們可以用它傳輸數(shù)據(jù)。盡管梳狀副本必須被放大，但我們不會失去梳狀副本的質(zhì)量，我們將其用于頻譜高效的數(shù)據(jù)傳輸?！?/p>
“換言之，我們的解決方案完全可以取代位于互聯(lián)網(wǎng)中心和數(shù)據(jù)中心的數(shù)十萬臺激光器，所有這些激光器都消耗電力并產(chǎn)生熱量。盡管科學(xué)家們在演示中突破了單個激光源和單個芯片的PB級障礙，但在解決方案能夠在我們當(dāng)前的通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)之前，仍有一些開發(fā)工作要做?！?br/>
科學(xué)家們表示：“全世界都在努力將激光源集成到光學(xué)芯片中，我們也在努力。我們在芯片中集成的組件越多，整個發(fā)射器的效率就越高，即激光器、梳狀創(chuàng)建芯片、數(shù)據(jù)調(diào)制器和任何放大器元件。這將是一種非常高效的數(shù)據(jù)信號光學(xué)發(fā)射器?！?br/>
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