光纤传输距离突破1.2万公里 无需中继器

作者:zl001 来源:探索宇宙网编辑整理 2019-05-24 11:48:36

光纤通信(Fiber-optic communication),是指利用光与光纤(optical fiber)传递信息的一种方式,属于有线通信的一种。其中的光导纤维不仅可用来传输模拟信号和数字信号,还可以满足视频传输的需求;而单根光导纤维的数据传输速率能达几Gbps,在不使用中继器的情况下,传输距离能达几十公里。

今天,光纤通信凭借传输容量大、保密性好等诸多优点,已经成为当今最主要的有线通信方式。然而光信号在光纤内传输的时候,会随着传输距离的增加而发生衰减,当其小于一个定值的时候,光接收机在接收光信号后无法正确识别光信号编码,导致传输错误。所以目前借助光纤(光缆)进行远距离传输时(几百、几千公里及以上),都要加一个光纤中继器,才能使光信号实现远距离的传输。

而据国外媒体报道,近日,加州大学圣地亚哥分校的研究人员打破了无中继器情况下光信号传播距离的障碍,在仅使用标准放大器的情况下,使得信息在光纤中的传输距离突破了12000公里(近7500英里)!

作为该研究项目的主要负责人——Nikola Alic谈到,增加功率可以提升光纤的传输距离,但当其超过特定值之后,就会让信号失真变得严重,从而导致远距离传输失败,这就像流沙,抓的越紧,沙漏的越快。而我们通过“频率梳(frequency comb)”技术,解决了这一难题。

无需中继器 光纤传输距离突破1.2万公里

宽带频率梳确保多个通信通道之间的串扰在同一光纤中是可逆的(图片来自hexus.net)

据了解,“频率梳”可以确保光纤传播中的信息失真(即所谓的串扰)可以被预测,并使其在接收端可被预见,即宽带频率梳确保多个通信通道之间的串扰在同一光纤中是可逆的。

无需中继器 光纤传输距离突破1.2万公里

原理说明

在光纤中,传输信息通过多种沟通渠道传输从而产生不同的频率带,而利用“频率梳”使光流信息的变化频率同步,即所谓的光纤传播“光载波”(“optical carriers”),这样就可以提前补偿同一光纤中多个通信通道间的串扰,同时还能够确保传输通道间的串扰可见。

简单来说,借助“频率梳”,突破了增加光信号功率的枷锁,使其在不使用中继器的情况下,有效传输距离能够突破12000公里,这一创新将带来更快、更廉价的光传输网络,尤其是在长距离洲际海底光纤电缆建设上,前景无限!

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