伦敦大学创下世界上最快的数据传输速度!

作者:电工吧 日期:2020-09-14 21:20:26 人气: 栏目:市场动态

伦敦大学创下世界上最快的数据传输速度!(图1)

Photo: University College London

伦敦大学学院(UCL)的一个研究小组记录了世界上最快的数据传输速度,使用16.8 THz的带宽达到了每秒178兆兆位(即每秒178,000,000兆位)。这是当今网络中广泛使用的标准单模光纤的一项记录,是目前使用的任何系统的两倍。他们成功的关键是在16.8太赫兹的光谱范围内传输它,这是商用范围内最宽范围的两倍多。

据悉,研究小组的目标是扩大目前已安装光纤网络的容量,以满足Zoom会议、流媒体视频和云计算对更多带宽的需求。在城市地区,安装新光纤电缆的的成本每公里超50万美元。因此,通过安装新的光发射器、放大器和接收器来升级已经在地下的光纤传输可以节省大量资金。但这需要新一代的光电子技术。

在过去的几年里,新一代光纤一直在开发中,它通过单光纤在多个路径上传输信号,从而有望实现更高的容量。这种方法被称为空分复用(spatial division multiplexing),已经在多芯光纤、多模式通过单个纤芯或在多个光纤中组合多个模式中得到了验证。它已经证明了单纤维的记录容量,但这项技术还不成熟,需要昂贵的新纤维铺设,提高已经埋在地下的纤维的容量会更快、更便宜。

UCL讲师Lidia Galdino说,“根本的问题在于我们可以通过安装的光纤获得多少带宽”,她领导的团队包括了设备制造商Xtera和日本电信公司KDDI的工程师。作为baseline,他们测试了康宁公司(Corning Inc.)的SMF-28ULL(超低损耗)光纤,这种光纤自2007年开始上市。对于纯硅芯,其衰减在1550纳米最小损耗波长下不超过0.17 dB/km,接近理论极限。它可以通过一系列每隔125公里间隔的放大器,携带100千兆/秒的信号超过1000公里。

通常,这种长距离光纤系统在波长为1530到1565nm的C波段工作。其中一些还可以在1568到1605nm的L波段工作,其中最著名的是世界上容量最大的海底电缆13000公里太平洋光缆,每对光纤的标称容量为24000千兆比特/秒。这两个波段都使用了发展良好的掺铒光纤放大器,但这大约是其光谱范围的极限。

为了覆盖更广的光谱范围,UCL在较短的波长S波段增加了1484到1520nm的基本波长,这就需要使用新的放大器来放大这些波长。因为只有两个铥放大器可用,他们还增加了Raman-effect光纤放大器来平衡该波段的增益,并且使用廉价的半导体光放大器来增强信号通过40公里光纤到达接收器。

“成功的另一个关键是形式。我们以“几何编码正交幅度调制(quadrature amplitude modulation,QAM)格式对光进行编码,以利用频带间信号质量的差异。商业系统使用64个点,但是我们使用1024个QAM级别……这是一个惊人的成就 -- 为了获得最佳质量的信号,”Gandino表示。

该实验发表在了IEEE Photonics Technology快报上,这只是计划中的系列实验中的第一个。下一步,研究人员表示,将购买更多的光放大器,这样他们可以把传输范围扩大到40公里以外。

原文标题:UCL创下178Tbps的互联网速度记录

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