科技生活| 突破性光纤如头发粗幼 数据传输刷新世界纪录

一个国际研究小组说，他们已经为一种工业标准的光纤创造了新的世界速度纪录，这种光纤像人的头发一样粗，并且包含一个突破性的19芯(cores)。

界上所有的互联网流量都是通过125微米厚的光纤传输的，连接各大洲、数据中心、移动电话塔、卫星地面站，当然还有我们的家庭和企业。这里提供一些背景，一根人类头发的宽度是120微米。

来自澳洲、日本、意大利和荷兰的研究人员使用了一种含有开创性的19芯光纤，每个芯都携带一个信号，在一条长41.6英里(67公里)的电缆上以每秒1.7 petabits(Pbit/s)的速度传输数据，这相当于携带超过1000万个宽带的家庭互联网以全容量运行。

虽然从技术上讲，这不是有史以来最快的数据传输率，北欧研究人员在2022年曾达到了1.84Pbit/s，但这项技术距离实现还很远。

“全世界数十年的光学研究使业界能够通过单根光纤推动越来越多的数据，”悉尼Macquarie大学的Simon Gross说，“他们已经使用了不同的颜色、不同的偏振、光的相连性和许多其他技巧来操纵光。”

超速传输的关键是光纤中使用的玻璃芯片。由该大学开发，它符合全球的光纤尺寸标准，确保在不需要大规模基础设施改变的情况下就可以采用。

“我们已经创建了一个小巧的玻璃芯片，通过3D激光打印技术在上面蚀刻了一个波导图案，”格罗斯说，“它允许以均匀的低损耗将信号送入光纤的19芯。其他方法在芯数上受到限制，并导致过多的光损失，从而降低了传输系统的效率。”

目前的大多数光纤有一个单芯，携带多个光信号，这意味着由于信号之间的干扰，它被限制在每秒几太比特(terabits)。虽然有可能增加现有光纤的厚度，但它们的灵活性会比较差，而且改动成本很高。

Simon Gross说：“我们可以通过使用更粗的纤维来增加容量。但是，更粗的光纤会更不灵活，更脆弱，更不适合长距离电缆，并且需要对光纤基础设施进行大规模改造。我们可以只增加更多的光纤。但是每根光纤都会增加设备开销和成本，我们需要更多的光纤。”

Macquarie大学的Michael Withford说：“基础的专利技术有很多应用，包括寻找围绕遥远恒星运行的行星、疾病检测，甚至识别污水管道的损坏。”

图片：Getty Images
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