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日本19核心光纖驚人突破!傳輸速度創世界紀錄
在資訊爆炸的時代,數據傳輸的速度與容量至關重要。日本情報通信研究機構(NICT)與住友電氣工業聯手,成功研發出標準外徑的19核心光纖,實現了每秒1.02 petabits(Pb)數據在1,808公里距離的傳輸,這項突破性進展不僅刷新了世界紀錄,更為未來的超高速網路鋪平了道路。此技術的出現,對於人工智慧、虛擬實境以及物聯網等需要大量數據傳輸的應用,具有劃時代的意義。
19核心光纖技術的核心要素
傳統光纖在長距離傳輸中面臨功率限制和信號衰減的挑戰。19核心光纖通過增加核心數量,大幅提升了數據承載能力,猶如將單線道路擴展為19線高速公路。每個核心獨立運作,減少相互干擾,最大化傳輸效率。住友電工負責光纖的設計與製造,通過優化核心結構,降低光纖損耗。NICT則開發傳輸系統,實現19個核心信號的同步放大,最終達到驚人的傳輸速度和距離。
技術細節:如何達成1.02Pb/秒的傳輸速度?
實驗過程中,研究團隊在發射端生成C頻段和L頻段共180個波長的偏振復用16QAM信號,經過19核心復用後,總光信號達到每秒1.02 petabits。系統使用長度86.1公里的19核心光纖進行19次循環傳輸,總距離相當於從札幌到福岡的距離。接收端利用MIMO數碼信號處理技術,消除核心間的信號干擾。這項技術的「傳輸容量與距離乘積」達到1.86 exabits/秒・公里,創下標準外徑光纖的世界紀錄。
精密放大系統:克服長距離信號衰減的關鍵
為對抗長距離信號衰減,研究人員開發了精密放大系統,確保各核心在不同光頻段都能同時放大。系統通過循環迴路網絡和基於MIMO的處理器實現,19個光放大器並列對應各核心光信號。光纖信號經分波器分支至各核心專用通道,光放大器補償傳播中的信號衰減,合波器將各核心信號重新輸入光纖。這種設計在維持標準光纖尺寸的同時,實現了前所未有的性能。
技術優勢和
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