2015年7月6日 星期一

‧ 如今可以實現 光纖資料超遠距離 準確傳輸

騰訊數碼 Newsboy

Image: A wideband frequency comb ensures that the crosstalk between multiple communication channels within the same optical fiber is reversible.
http://ucsdnews.ucsd.edu/pressrelease/electrical_engineers_break_power_and_distance_barriers_for_fiber_optic_comm

電子工程師已經攻破了一個限制,光線電纜資料傳輸距離和準確破解密碼的障礙:來自加利福尼亞大學的光子學研究人員,已經提升了光纖電纜上的資料傳輸距離,和資料轉化率。這項研究成果發表在626日出版的《科學期刊》上。
這份研究報告展示了一種,如何攻克限制光線電纜上資料轉化率的障礙:在增加光線資料傳輸“能量”同時,額外能量還會不可避免的“扭曲”資料傳輸。
“目前,光線電纜系統類似於流沙,你越使勁,往裡面陷的速度就越快,從某種程度上講,你給傳輸信號施加的能量越大,帶來的資料傳輸扭曲就越多,從而會影響資料傳輸距離。我們的方法就是消除這種能量限制,並擴展信號在光纖電纜上的傳輸距離,且無需轉化器。”該研究團隊成員Nikola Alic表示。
在試驗中,研究人員成功地將經歷了在光纖電纜上,創紀錄的12000千米距離傳輸後的資料給破譯了。在整個過程中,他們僅使用了放大器,並沒有使用轉化器,這也就意味著在資料傳輸過程中不再需要電子再生器。
Image: Eduardo Temprana, electrical and computer engineering Ph.D. student and first author of the Science paper (left) and Nikola Alic, researcher scientist from the Qualcomm Institute and principal of the study (right).
要知道通常電子再生器需要應用在資料傳輸的各個通道,在現代化的光波傳輸中,電子再生器也會直接影響成本,更為重要的它會阻止透明光纜網路的搭建,因為在現代化的光波網路中,通常需要攜帶80-200個通道。
捨棄週期性的電子再生系統,也將大幅改變網路基礎設施的經濟,並最終帶來更為廉價、更為有效的資料傳輸系統。
這樣研究的突破依賴於研究人員所開發的寬頻“頻率梳”( frequency combs),它能夠確保信“信號失真”(也稱之為串擾,資訊在光纖電纜長距離傳輸中產生的)的可預見性。
Image: Pre-distorted waveforms are imprinted on frequency-comb-originating carriers in the Data Pre-Distortion (DPD) block. The information is fully restored at the output of the optical fiber, which is free from the nonlinear crosstalk.
“光纖電纜中資料傳輸管道間的串擾,遵循一定的物理學規律,它不是隨機性的。我們現在能夠更清楚地明白這種規律。”該研究團隊表示。
該研究團隊將其所發送的光纖信號,能量增加20倍後,仍舊能夠使用這種“頻率梳”來獲取最原始的資料。“頻率梳”能夠確保系統,不會累計這種亂數據扭曲,從而能夠在光纖電纜另一端,讓接收器重組這些原始資料。
如今可以实现光纤数据超远距离准确传输
儘管在將這項研究成果,帶入真實網路世界前,研究人員還需要做大量工作,但是它讓我們看到了:未來光纖網路能夠以一種低成本方式,給我們帶來更快速的資料傳輸。聰明的工程師再次向我們展示了,在這個世界上,大多數困難實際上只停留在我們想像中。

來源:ucsdnews

                                                                                                                                                                                                                            

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