来源:中国科学报
本报讯(记者龙九尊)最新一期的《自然》杂志刊登了一项研究,有望将现有互联网速度提升上万倍。研究人员说,如此高速的光通信若成为现实,传输一个包含百万册图书的电子图书库将仅需一秒。
这项研究工作由香港中文大学物理系副教授、量子相干中心主任刘仁保与美国加州大学圣芭芭拉分校教授Mark Sherwin及博士研究生Ben Zaks合作完成。
光学通信的速度取决于开关光的频率,称之为位率。目前,最快的铌酸锂调制器可以10Gb/s的速度即每秒一百亿次频率调制光的亮度。
但是,刘仁保等人研究出的新方案比这个速度还要快100倍,即达到每秒万亿次的调制频率。相较现时互联网广泛采用的铜缆传输技术,新方案传输数据的速度更要快上万倍。
早在五年前,刘仁保和中科院院士、清华大学物理系教授朱邦芬曾预言,强交流电场可在半导体中以太赫兹(每秒万亿次)的极高频率调制光束。
加州大学圣芭芭拉分校拥有世界上最先进的自由电子镭射器,可以太赫兹频率输出实验所需的高频强交流电。利用自由电子激光照射半导体装置,即可观察到刘仁保等预言的现象。刘仁保的理论充分解释了实验中显示的现象,为迈向高达Tb/s(每秒万亿位)的高速光通信奠定了重要基础。
“如此高速光通信若成为现实,传输一张四层的蓝光盘或一个包含百万册图书的电子图书库将只需仅仅一秒的时间。”不过,刘仁保也表示,目前的实验须利用巨型加速器来产生自由电子激光,因此还不适合日常应用。
“我们希望将来利用高速晶体管放大信号来直接调制光缆中的光束,便可制成可适用于家居或商用的小型装置。”刘仁保表示,香港中文大学将继续与加州大学圣芭芭拉分校合作,希望可开发出应用Tb/s频率的实用光学通信技术,中大物理系的光学科学中心将是这项研究的基地。
《中国科学报》 (2012-04-18 A1 要闻)