據(jù)《科學(xué)預(yù)警》官方網(wǎng)站近日報道，美國加利福尼亞州立大學(xué)的一個研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一種“頻率梳”裝置，能夠預(yù)測并解決光纖傳播信息過程中的信號失真問題，進(jìn)而不需依賴信號增強(qiáng)裝置，即可直接傳輸比通常情況強(qiáng)20倍的信號。
人類在線發(fā)布的數(shù)據(jù)正在呈指數(shù)級增長，業(yè)界專家一直擔(dān)心“光纖容量終將消耗殆盡”。雖然在全球某些地區(qū)網(wǎng)速連接還是很慢，但最終“骨干互聯(lián)網(wǎng)”仍有可能達(dá)到某個傳輸速度的極限。
加利福尼亞州立大學(xué)的工程師們消除了上述疑慮，利用“頻率梳”裝置，他們通過光纖電纜傳播破譯信息的距離超過1.2萬公里，且無需生成新信號。這意味著其信號強(qiáng)度比傳統(tǒng)光纜處理信號的能力要強(qiáng)上20倍。
目前，長距離傳送信息需要借助一種被稱作“中繼站”的裝置，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電信號。這雖然降低了系統(tǒng)的運(yùn)行速度，限制了傳輸信息的體量，但是很有必要，因?yàn)楣庑盘枱o法自行處理大量難以辨認(rèn)的信息。研究團(tuán)隊(duì)首席研究員尼古拉·埃里克比喻說：“現(xiàn)在的光纖系統(tǒng)有點(diǎn)像流沙，你越掙扎，下沉得越快。光纖處理信號的能力到達(dá)某一極限后，越往里添加信息，結(jié)果失真就越嚴(yán)重。”
為了避免信號失真，研究團(tuán)隊(duì)首先針對不同光纖電纜通道之間的相互作用進(jìn)行細(xì)致研究。“光纖電纜內(nèi)部產(chǎn)生的失真遵循一定的物理學(xué)定律，并不是隨機(jī)產(chǎn)生的。”埃里克說，這意味著他們能夠?qū)W會預(yù)測這種失真。
埃里克將他們創(chuàng)建的“頻率梳”裝置比作在演出前指揮對管弦樂隊(duì)進(jìn)行調(diào)音：使用“頻率梳”同步信號的起點(diǎn)，研究團(tuán)隊(duì)可以確保能夠在不失真情況下，破譯從1.2萬公里外傳輸過來的信號。
研究人員現(xiàn)在的工作重點(diǎn)是將這些“頻率梳”應(yīng)用到已有的光纖電纜中，一經(jīng)應(yīng)用，不僅能大大提高光纖電纜的傳輸效率，還能消除目前對互聯(lián)網(wǎng)的速度限制，最重要的是它能大規(guī)模降低相關(guān)成本。
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