研究配圖 - 7:新式數據傳輸系統示意圖(來自:NICT)
New Atlas 還提到瞭美國宇航局(NASA),目前該機構“僅能”達到 400 Gbps 。而作為傢庭互聯網速率的標桿,日本、新西蘭和美國部分地區的用戶,也隻有萬兆(10 Gbps)的水平。
研究配圖 - 1:使用 125 μm 光纖開展傳輸演示
研究團隊指出,這項突破是在現有光纖基礎設施上、借助更先進的技術手段而實現的。與標準的單模方案相比,本次試驗選用瞭四模方案。
研究配圖 - 2:傳輸系統的拉曼放大組件部分
其中的關鍵,是被稱作波分復用(WDM)的技術,它能夠將信號分成多個可同時傳輸的波長。加上極少使用的第三個“波段”以承載更多數據,並借助各種光學放大技術來延長有效的信號傳輸距離。
研究配圖 - 3:標準單模光纖的結構示意
系統本體從一個梳狀激光器開始,它能夠產生 552 個不同波長的信道。然後讓光經過雙偏振調制,通過延遲某些波長、以創建不同的信號序列。
研究配圖 - 4:光纖通訊的波長頻段
之後將這些信號序列中的每一個,都饋送到光纖的四個纖芯(之一)中。經過約 70 公裡(43.5 英裡)的長途跋涉,再通過放大器來增強光信號。
研究配圖 - 5:拉曼放大與否的損耗對比
這裡包含瞭兩種新型光纖放大器,其中一種摻鉺(doped in erbium)、另一種則是摻銩(doped in thulium)。
研究配圖 - 6:NICT 標準外徑的光纖傳輸實驗
通過重復拉曼放大(Raman amplification)過程,將信號序列引導到一段新的光線中,研究團隊得以在 3001 公裡(1864.7 英裡)的距離內傳輸數據。
研究配圖 - 8:實驗結果
更重要的是,即使算上瞭保護層,四新光線的直徑,也能夠做到與單芯光線完全相同,意味著這項技術可在實際部署中減少許多兼容性顧慮。