現代通信很大程度上依賴將資訊編碼到各種載體再傳輸,用雷射對數據進行編碼並通過光纜發送是最常見方法之一,然而隨著傳輸需求增長,我們迫切需要更有效率的編碼技術。最近,芬蘭阿爾托大學團隊開發一種通過准晶體產生「光颶風」將更多數據編碼到光的方法,能將光纖數據傳輸速率提高多達16倍。
光纖通信即數據以光脈衝形式傳輸,研究人員正探索如何使用不同波長、調製技術、多重光束等方法來提高光的數據傳輸能力,增加每單位時間內傳輸數據量。
阿爾托大學應用物理系研究人員對此有個大膽想法,能讓光纜傳輸更大量數據。該技術利用電場操縱金屬納米粒子形成稱為準晶體的幾何形狀,結構類似颶風,平靜黑暗的中心眼被明亮光環包圍(光的電場圍繞中心朝不同方向流動)。
通過控制這些准晶體對稱性,研究人員可以創建攜帶不同類型編碼資訊的複雜光颶風,形成攜帶更多資訊的獨特圖案,接著我們可以通過光纖電纜發送這些光颶風,抵達目的地後再將它們拆開,將資訊存儲到更小空間的同時也能容納更多數據。團隊樂觀估計,此技術可以將光纖數據傳輸量提升8~16倍。
雖然投入實際應用可能還需數年時間,但這項技術為需要光編碼的領域增強數據傳輸能力,帶來一種數據傳輸創新方法。
新論文發表在《自然通信》(Nature Communications)期刊。
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