近日，据日本国家信息与通信技术研究所(NICT)官网消息，一个国际联合团队创造了行业标准光纤传输速度新纪录：67公里长的光纤上，数据传输速度高达每秒1.7PB。相关论文以“Randomly Coupled 19-Core Multi-Core Fiber with Standard Cladding Diameter”(标准包层直径随机耦合19芯多芯光纤)为题收录于2023年光纤通信大会(OFC 2023)。
19芯光纤 图片来源：NICT
据介绍，1拍字节(PB)相当于100万吉字节(GB)，而如今的家庭互联网连接能达到1GB/s的速度都是少之又少。因此，该项研究意味着可能一根头发粗细的光纤就可以可承载100多万个家庭互联网的全速运行，且还有余力。
目前，大多数光纤拥有多个芯以承载多个光信号，但信号之间会彼此干扰，因此当前的技术实际上只能实现几太字节/秒(TB/s)的数据传输速度。对于非耦合多芯光纤的情况，为了抑制纤芯之间的信号干扰，纤芯的数量受到限制，导致容量的增加十分具有挑战性。另一方面，在多模光纤传输中，各模的传播特性存在显着差异，这对长距离传输也提出了难题。
光纤传输系统示意图 图片来源：NICT
该研究团队利用MIMO数字信号处理的方式克服了这些难题，同时其对于纤芯结构和布局的优化使该光纤能够在标准包层直径(0.125mm)中容纳世界上最大数量(19芯)的纤芯，并实现了纤芯(光信号路径)之间的随机耦合并抑制传播特性的差异。此外，研究人员还制作出了一种紧凑的玻璃芯片，并通过3D激光打印技术在芯片上蚀刻出波导图案，该芯片可将信号同时馈送到光纤的19个芯中，具有较低的能量损耗，且能与现有传输设备兼容。
据悉，该新型光纤符合全球标准，因此不需要大规模修改基础设施就可使用。同时最新方法使用更少的数字处理过程，大大降低了传输每个字节数据所需的功率。研究人员指出，最新光纤技术具有深远的影响，可广泛应用于多个领域，包括寻找围绕遥远恒星运行的行星、检测疾病、识别污水管道的损坏等。
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