据皇家墨尔本理工大学(RMIT)称,他们研发的新型纳米光子设备通过检测特殊形式的“螺旋光”光纤,可以比传统光纤更快地编码和处理数据,可以让互联网速度提高100倍以上。
目前的宽带光纤通信系统里,光纤作为传输媒介的一种通信方式,传输的光脉冲的信息。但是,这种方式的局限性在于,光脉冲的信息在一端编码,随后在另一端解码,如此一来就影响了数据的传递速度。皇家墨尔本理工大学表示,他们通过使用“螺旋光”的光波,增加光束中携带的数据,从而可以加快处理速度。
互联网概念图
该大学的Haoran Ren博士说:“当前,光通信正面临着'容量危机',因为它无法满足现代社会对大数据日益增长的需求。”,“我们设法做到的是,通过最高容量的光束,准确地传输数据,从而能够大幅增加带宽。”
皇家墨尔本理工大学称,该学院的人工智能纳米光子学实验室(LAIN)制造的纳米光子设备可专门读取“螺旋光”的数据,它具备超快速的解锁和超宽带通信的性能,这也是整个技术的关键。因此,它可以比传统光纤更快地编码和处理数据。
Ren博士解释说,目前最先进的光纤通信,如澳大利亚国家宽带网络(NBN)所使用的色谱通信,可仅仅通过小部分的光容量传导数据。而他们的这项最新技术可以提通过扭曲成螺旋形的光波传导数据,进一步提高了容量,这种光束也被称为轨道角动量(OAM)光波。“我们的微型轨道角动量纳米电子探测器,按顺序分离不同轨道角动量状态的光波,并解码螺旋光所携带的信息。”
“为了做到这一点,以前则需要一台桌子大小的机器,但这对于信息通讯市场来说是完全不切实际的。我们现在通过使用几分之一毫米的超薄拓扑纳米片,能更好地应用这项发明,并且它也更适合应用于光纤的终端。“
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该学院的人工智能纳米光子学实验室曾于2016年阐述了如何解码纳米光子芯片上小范围的螺旋光,但当时,还并不具备用于检测光学通信的轨道角动量状态的光波技术。
皇家墨尔本理工大学研究创新和企业家副主席兼顾问教授,人工智能纳米光子学实验室的负责人Min Gu表示,该设备中使用的材料与大多数技术中使用的硅基材料兼容,可以轻松实现并扩大行业应用范围。
他说:“我们的轨道角动量纳米电子探测器就像一只'眼睛',可以'看到'由螺旋光线传输的信息并对其进行解码,通过各种电子设备进行传播和呈现。这项技术的高性能,低成本和小尺寸的特性,使其成为下一个可广泛应用新一代宽带光通信技术。“,“这项技术符合现有的光纤技术的规模,在未来几年内可用于提高光纤的带宽,并把潜在的处理速度提高100倍以上。这种简单的可扩展性及其对电信的巨大影响实在太令人兴奋了。”此外,Gu还表示,探测器还可应用于接收通过螺旋光发送的量子信息。