一根头发丝粗细的光纤现在可以承载超过 1000 万个满负荷运行的快速家庭互联网连接。
一个由日本、澳大利亚、荷兰和意大利研究人员组成的团队创造了行业标准光纤的新速度记录，在 67 公里长的光纤上达到了 1.7 Petabits。该光纤包含 19 个纤芯，每个纤芯都可以承载一个信号，符合全球光纤尺寸标准，确保无需大规模改变基础设施即可采用。而且它使用较少的数字处理，大大降低了传输每比特所需的功率。
麦考瑞大学的研究人员通过开发 3D 激光打印玻璃芯片来支持这项发明，该芯片允许低损耗访问光纤承载的 19 条光流，并确保与现有传输设备的兼容性。
该光纤由日本国家信息和通信技术研究所（日本 NICT）和住友电气工业有限公司（日本 SEI）开发，这项工作是与埃因霍温科技大学、拉奎拉大学合作完成的和麦考瑞大学。
世界上所有的互联网流量都是通过每根 125 微米厚（相当于人类头发的粗细）的光纤传输的。这些行业标准光纤连接各大洲、数据中心、移动电话塔、卫星地面站以及我们的家庭和企业。
早在 1988 年，第一条横跨大西洋的海底光纤电缆就具有 20 兆比特或 40,000 个电话呼叫的容量，采用两对光纤。它被称为 TAT 8，及时支持万维网的发展。但它很快就满负荷运转了。
最新一代的海底电缆，例如 Grace Hopper 电缆，于 2022 年投入使用，在 16 对光纤中每对传输 22 太比特。这是 TAT 8 容量的一百万倍，但仍不足以满足流媒体电视、视频会议和我们所有其他全球通信的需求。
麦考瑞大学工程学院的 Simon Gross 博士说：“全球数十年的光学研究使该行业能够通过单光纤传输越来越多的数据。” “他们使用不同的颜色、不同的偏振、光相干性和许多其他技巧来操纵光。”
大多数当前的光纤都具有承载多个光信号的单芯。但由于信号之间的干扰，目前的技术实际上仅限于每秒几太比特。
格罗斯博士说：“我们可以通过使用更粗的光纤来增加容量。但是更粗的光纤柔韧性较差，更脆弱，不太适合长距离电缆，并且需要对光纤基础设施进行大规模的重新设计。”
“我们可以添加更多的光纤。但每根光纤都会增加设备开销和成本，我们需要更多的光纤。”
为了满足对数据移动呈指数级增长的需求，电信公司需要能够以更低的成本提供更大数据流的技术。
新光纤包含 19 个纤芯，每个纤芯都可以传输信号。
“在麦考瑞大学，我们创造了一个紧凑的玻璃芯片，通过 3D 激光打印技术在其中蚀刻了波导图案。它允许以均匀的低损耗同时将信号馈送到光纤的 19 个独立芯中。其他方法有损且核心数量有限，”格罗斯博士说。
“与日本光纤技术的领导者合作令人兴奋。我希望我们能在五到十年内在海底电缆中看到这项技术。”
另一位参与实验的研究人员，麦考瑞大学数学与物理科学学院的Michael Withford教授认为，这一光纤技术的突破具有深远的意义。
“光学芯片建立在麦格理大学数十年的光学研究基础上，” Withford 教授说。“基础专利技术有许多应用，包括寻找围绕遥远恒星运行的行星、疾病检测，甚至识别污水管道中的损坏。”
该实验 结果https://doi.org/10.1364/OFC.2023.Th4A.4。
测量互联网速度Internet 连接的速度通常以兆位来衡量。文件大小通常以兆字节为单位。一兆字节有八兆比特。
1 Gigabit 有 1,000 Megabits，1 Terabit 有 1,000 Gigabits，1 Petabit 有 1,000 Terabits。
澳大利亚的大多数家庭 NBN 连接每秒提供 25 至 100 兆比特。一个千兆现在可以通过光纤连接到场所。
新加坡宽带连接平均约为 220 兆位，日本约为 150 位，美国约为 140 位，澳大利亚平均约为 75 兆位。
新光纤已被证明可在 67 公里长的光纤上提供 1.7 Petabit。
摘要和作者我们开发了一种随机耦合的 19 芯光纤，标准包层直径为 125 µm，空间模式 色散为 10.8ps/ √km，数据速率为 1.7 Pb/s，是标准包层直径光纤中报道的最高数据速率。
George Rademacher，(1)，* Menno van den Hout，(1)，(2) Reuben S. Lewis，(1) Benjamin J. Puttnam，(1) Giammarco Di Sciullo，(1)，(3) Tetsuya Hayashi， (4) 井上步美、(4) 长岛拓司、(4) 西蒙·格罗斯、(5) 安德鲁·罗斯-亚当斯、(6) 迈克尔·威斯福德、(6) 坂口润、(1) 克里斯蒂安·安东内利、(3) 志高Okonkwo,(2) 和 Hideaki Furukawa(1)
