【扭曲的光攜帶的數據超過1公里的光纖】

明道

【扭曲的光攜帶的數據超過1公里的光纖】

 

 

扭曲的光線可以提高數據傳輸

在美國，以色列和丹麥的研究人員已開發出一種新型的光纖可以承載“扭曲”長距離光。

他們的“纖維渦流”和相關聯的編碼和解碼技術，允許將要發送的數據使用的軌道角動量（OAM）的光的狀態。

原則上，該系統可用於信息可以沿光纖維 - 發送，最終可以提高互聯網的數據流量的能力以增加的速率。

隨著越來越多的信息通過Internet發送，研究人員正在尋找新的途徑，增強的數據容量光纖進行數字通信。

雖然有幾個新的發展計劃，根據計劃，他們都有缺點，如需要密集的信號處理或複雜的多核纖維。

最近，科學家們已經證明，這些信息可以被編碼成OAM光。

與OAM具有光的波陣面的傳播軸的周圍旋轉，創建一個螺旋或旋渦。與此相反，一個普通的光具有波陣面的取向，相對於它的傳播方向上保持固定。

耦合問題

原則上，OAM可以與傳統的多路傳輸技術相結合，以增強沿光纖的速度，可將數據傳輸。

然而，一個主要的問題是，即使是最輕微的彎曲，扭曲或溫度變化造成光在一根光纖可以在一個OAM傳輸模式跳入其他模式。

這種耦合模式導致的快速信息丟失，它是唯一可能發送OAM編碼數據小於常規纖維沿一米。

亞洲時報Siddharth德蘭和他的同事在波士頓大學，南加州大學（USC），在特拉維夫大學的研究人員和光纖製造商OFS，古河，丹麥的艾倫·威爾納組解決這個問題，得到一個新的系統已經建立。

據德蘭，誰領導的纖維的發展，新的制度設計，使OAM模式的相速度是不同的。

這可以最大限度地減少這兩種模式之間的耦合，信號沿光纖傳播的概率。

 

 

渦纖維的橫截面圈和環

在他們的新光纖的中心是一個地區，包括一個內圓和一個同心環（見圖“的旋渦纖維的橫截面”）直徑約8微米。

這些區域都具有大於纖維的其餘部分的折射率。

此光纖的設計進行四種不同的模式 - 兩個零OAM模式，在內側的環形芯中傳播，傳播的在外圈的兩種經營管理和維護模式。

盡量減少零OAM和OAM模式之間的光耦合，設計也減少了OAM模式和其他兩個“寄生”模式中可能發生的纖維之間的耦合。

長約1.1公里的光纖製造OFS-古河。

德蘭解釋說：“我們的意圖展示這項工作只有在真實的生產環境和我們使用的所有的製作步驟，可以產生與纖維用於商業生產光纖相同，”。

在南加州大學系統的發展進行編碼和解碼的OAM脈衝是由威爾納。

被稱為OAM模式分复用（OAM-MDM），系統編碼的數據為四個獨立的通道。

這些被定義的OAM（0或1）和（-1或1）的光的圓偏振。只需使用這四種模式，該小組能夠在400 Gbit / s的速率為1.1公里的光纖傳輸數據。

每秒八藍光射線

該系統還能夠重現每個四重奏在10個不同波長的光的OAM模式 - 稱為波分複用（WDM）技術。

這提振了傳輸速率為1.6太比特/秒 -  8個藍光光盤傳輸相當於每一秒鐘。

雖然這樣的數據速率的技術實現商業WDM系統中，這是第一次，基於經營管理和維護的傳輸已經實現大於一米的距離上。

德蘭認為，在傳輸系統中的損失最小化，可進一步推動。

纖維製作一個真正的生產線開始是一件好事，它給我們帶來了希望，其中/ OAM支持纖維的需要，我們的做法已經解決製造問題，他補充道。
 

該系統被描述在 科學。

作者簡介

麥約翰斯頓 編輯 physicsworld.com

 

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2013/jul/02/twisted-light-carries-data-over-1-km-in-optical-fibre