科技生活| 突破性光纖如頭髮粗幼 數據傳輸刷新世界紀錄

一個國際研究小組說，他們已經為一種工業標準的光纖創造了新的世界速度紀錄，這種光纖像人的頭髮一樣粗，並且包含一個突破性的19芯(cores)。

界上所有的互聯網流量都是通過125微米厚的光纖傳輸的，連接各大洲、數據中心、移動電話塔、衛星地面站，當然還有我們的家庭和企業。這裡提供一些背景，一根人類頭髮的寬度是120微米。

來自澳洲、日本、意大利和荷蘭的研究人員使用了一種含有開創性的19芯光纖，每個芯都攜帶一個信號，在一條長41.6英里(67公里)的電纜上以每秒1.7 petabits(Pbit/s)的速度傳輸數據，這相當於攜帶超過1000萬個寬頻的家庭互聯網以全容量運行。

雖然從技術上講，這不是有史以來最快的數據傳輸率，北歐研究人員在2022年曾達到了1.84Pbit/s，但這項技術距離實現還很遠。

「全世界數十年的光學研究使業界能夠通過單根光纖推動越來越多的數據，」悉尼Macquarie大學的Simon Gross說，「他們已經使用了不同的顏色、不同的偏振、光的相連性和許多其他技巧來操縱光。」

超速傳輸的關鍵是光纖中使用的玻璃芯片。由該大學開發，它符合全球的光纖尺寸標準，確保在不需要大規模基礎設施改變的情況下就可以採用。

「我們已經創建了一個小巧的玻璃芯片，通過3D激光打印技術在上面蝕刻了一個波導圖案，」格羅斯說，「它允許以均勻的低損耗將信號送入光纖的19芯。其他方法在芯數上受到限制，並導致過多的光損失，從而降低了傳輸系統的效率。」

目前的大多數光纖有一個單芯，攜帶多個光信號，這意味著由於信號之間的干擾，它被限制在每秒幾太比特(terabits)。雖然有可能增加現有光纖的厚度，但它們的靈活性會比較差，而且改動成本很高。

Simon Gross說：「我們可以通過使用更粗的纖維來增加容量。但是，更粗的光纖會更不靈活，更脆弱，更不適合長距離電纜，並且需要對光纖基礎設施進行大規模改造。我們可以只增加更多的光纖。但是每根光纖都會增加設備開銷和成本，我們需要更多的光纖。」

Macquarie大學的Michael Withford說：「基礎的專利技術有很多應用，包括尋找圍繞遙遠恆星運行的行星、疾病檢測，甚至識別污水管道的損壞。」

圖片：Getty Images
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