電子工程師已經(jīng)攻破了一個(gè)限制光線電纜數(shù)據(jù)傳輸距離和準(zhǔn)確破解密碼的障礙：來(lái)自加利福尼亞大學(xué)的光子學(xué)研究人員已經(jīng)提升了光纖電纜上的數(shù)據(jù)傳輸距離和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化率。這項(xiàng)研究成果發(fā)表在6月26日出版的《科學(xué)期刊》上。

這份研究報(bào)告展示了一種如何攻克限制光線電纜上數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化率的障礙：在增加光線數(shù)據(jù)傳輸“能量”同時(shí)，額外能量還會(huì)不可避免的“扭曲”數(shù)據(jù)傳輸。

“目前，光線電纜系統(tǒng)類(lèi)似于流沙，你越使勁，往里面陷的速度就越快，從某種程度上講，你給傳輸信號(hào)施加的能量越大，帶來(lái)的數(shù)據(jù)傳輸扭曲就越多，從而會(huì)影響數(shù)據(jù)傳輸距離。我們的方法就是消除這種能量限制，并擴(kuò)展信號(hào)在光纖電纜上的傳輸距離，且無(wú)需轉(zhuǎn)化器。”該研究團(tuán)隊(duì)成員Nikola Alic表示。

在試驗(yàn)中，研究人員成功地將經(jīng)歷了在光纖電纜上創(chuàng)紀(jì)錄的12000千米距離傳輸后的數(shù)據(jù)給破譯了。在整個(gè)過(guò)程中，他們僅使用了放大器，并沒(méi)有使用轉(zhuǎn)化器，這也就意味著在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中不再需要電子再生器。

要知道通常電子再生器需要應(yīng)用在數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鱾€(gè)信道，在現(xiàn)代化的光波傳輸中，電子再生器也會(huì)直接影響成本，更為重要的它會(huì)阻止透明光纜網(wǎng)絡(luò)的搭建，因?yàn)樵诂F(xiàn)代化的光波網(wǎng)絡(luò)中，通常需要攜帶80-200個(gè)信道。

舍棄周期性的電子再生系統(tǒng)也將大幅改變網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的經(jīng)濟(jì)，并最終帶來(lái)更為廉價(jià)、更為有效的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。

這樣研究的突破依賴(lài)于研究人員所開(kāi)發(fā)的寬頻“頻率梳”（ frequency combs），它能夠確保信“信號(hào)失真”（也稱(chēng)之為串?dāng)_，信息在光纖電纜長(zhǎng)距離傳輸中產(chǎn)生的）的可預(yù)見(jiàn)性。

“光纖電纜中數(shù)據(jù)傳輸渠道間的串?dāng)_遵循一定的物理學(xué)規(guī)律，它不是隨機(jī)性的。我們現(xiàn)在能夠更清楚地明白這種規(guī)律。”該研究團(tuán)隊(duì)表示。

該研究團(tuán)隊(duì)將其所發(fā)送的光纖信號(hào)能量增加20倍后，仍舊能夠使用這種“頻率梳”來(lái)獲取最原始的數(shù)據(jù)。“頻率梳”能夠確保系統(tǒng)不會(huì)累計(jì)這種隨機(jī)數(shù)據(jù)扭曲，從而能夠在光纖電纜另一端，讓接收器重組這些原始數(shù)據(jù)。

盡管在將這項(xiàng)研究成果帶入真實(shí)互聯(lián)網(wǎng)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(lái)光纖網(wǎng)絡(luò)能夠以一種低成本方式給我們帶來(lái)更快速的數(shù)據(jù)傳輸。聰明的工程師再次向我們展示了，在這個(gè)世界上，大多數(shù)困難實(shí)際上只停留在我們想象中。

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