光纖技術重大突破,RMIT五名華人科學家讓互聯網提速百倍

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光纖技術重大突破,RMIT五名華人科學家讓互聯網提速百倍 科技 第1張

突破性的新技術可以通過利用扭曲的光束來傳輸更多數據並加快處理速度,從而使互聯網速度提高100倍。

寬帶光纖通過光纖傳輸光速的光脈沖信息。但是光在一端編碼並在另一端處理的方式會影響數據速度。

這款世界首創的奈米光子器件剛剛在Nature Communications上亮相, 通過使用特殊形式的「扭曲」光,可以比傳統光纖更快地編碼和處理數據。

來自RMIT科學學院的任浩然博士是該論文的共同主要作者,他說,他們為閱讀扭曲光線而構建的微型奈米光子器件是解鎖超快速,超寬帶通信所需的缺失鑰匙。

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任浩然博士:「現在的光通信正朝著’容量緊縮’的方向發展,因為他們未能跟上大數據不斷增長的需求,」。

「我們設法做的是通過最高容量的光線準確地傳輸數據,從而使我們能夠大幅增加帶寬。」

目前最先進的光纖通信,如澳大利亞國家寬帶網路(NBN)中使用的那些,通過在色譜上傳輸數據,僅使用一小部分光的實際容量。

正在開發的新寬帶技術使用光波的振蕩或形狀來編碼數據,通過利用我們看不到的光來增加帶寬。

這項最新技術處於光通信的最前沿,它將光波數據傳輸到螺旋上,以進一步提高其容量。這被稱為處於軌道角動量或OAM狀態的光。

2016年,RMIT人工智能奈米光子學實驗室(LAIN)的同一組在科學雜誌上發表了一篇破壞性的研究論文,描述了他們如何設法解碼奈米光子晶片上的一小部分這種扭曲光。但到目前為止,用於檢測光學通信的各種OAM光的技術仍然不可行。

「我們的微型OAM奈米電子探測器設計用於按連續順序分離不同的OAM光狀態,並解碼扭曲光所攜帶的信息,」Ren說。

「為了做到這一點,以前需要一台機器大小的機器,這對於電信來說是完全不切實際的。通過使用測量幾分之一毫米的超薄拓撲奈米片,我們的發明能夠更好地完成這項工作並適合光纖的末端。 「

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LAIN負責研究創新和企業家的副主席兼顧問,顧敏教授表示,該設備中使用的材料與大多數技術中使用的矽基材料兼容,因此可以輕鬆擴展到行業應用。

顧敏:「我們的OAM奈米電子探測器就像’眼睛’,可以’看到’由扭曲光線傳輸的信息並對其進行解碼以便電子設備理解。這項技術的高性能,低成本和小尺寸使其成為下一個可行的應用一代寬帶光通信,

「它符合現有光纖技術的規模,可用於在未來幾年內將光纖的帶寬或可能的處理速度提高100倍以上。這種簡單的可擴展性及其對電信的巨大影響真是太令人興奮了。「

顧敏:探測器還可用於接收通過扭曲光發送的量子信息,這意味著它可以應用於各種尖端量子通信和量子計算研究。

顧敏:「我們的奈米電子設備將為未來的光學和量子通信釋放出扭曲光的全部潛力,」