研究者は99.7%の光速で動作するファイバーネットワークを作成し、速度と遅延の記録を打ち破ります

カラフルな光ファイバー

イギリスのサウサンプトン大学の研究者たちは、宇宙の制限速度である光速の99.7%でデータを転送できる光ファイバーを製造しました。研究者はこれらの新しい光ファイバーを使用して、データを1秒あたり73.7テラビット(約10テラバイト/秒)で転送し、今日の最先端の40ギガビット光ファイバーリンクよりも約1,000倍高速で、待ち時間を大幅に短縮しています。

真空中の光の速度は、毎秒299,792,458メートル、つまり毎秒186,282マイルです。ただし、他のメディアでは、一般的にかなり遅くなります。通常の光ファイバー(シリカガラス)では、光は完全に31%遅く移動します。光は実際にはガラスよりも空気中を速く移動します。これは、フランチェスコポレッティと彼のサウサンプトン大学チームの他のメンバーの作成に私たちをきちんと導きます。ほとんどが空気でできている中空の光ファイバーです。 (見る:服に織り込むことができる最初の柔軟な光ファイバー太陽電池。)



それは直観に反して、主に空気で作られたファイバーを光が透過するように見えるかもしれませんが、周りを見渡してみてください。光が空気中をうまく伝わらないと、見づらくなります。もちろん、これまで研究者が中空の光ファイバーを作成したことがないようではありませんが、角を曲がろうとすると問題が発生します。通常の光ファイバーでは、ガラスまたはプラスチック材料に屈折率があるため、光がファイバー内部で跳ね返り、長距離を移動できます。または、ガラス/プラスチックを外すと、光が外側のケーシングに当たって信号が発生します。ほぼすぐに縮まります。各ファイバ内のガラスと空気のインターフェイスも問題を引き起こし、干渉を引き起こし、リンクの合計光帯域幅を制限します。



中空光ファイバー

研究者たちは、超薄型フォトニックバンドギャップリムを使用して、中空コアの設計を根本的に改善することにより、これらの問題を克服しました。この新しい設計により、低損失(3.5 dB / km)、広い帯域幅(160 nm)、および通常の光ファイバーから光を逃がすレイテンシーが可能になり、光、したがってデータは、この新しい中空ファイバーを実際に31%速く進みます。 1秒あたり73.7テラビットの伝送速度を達成するために、研究者らは、波分割多重化(WDM)とモード分割多重化を組み合わせて、256 Gbpsの96チャネルの3つのモードを送信しました。モード分割多重化は、空間フィルタリングを伴うと思われる新しいテクノロジーです。偏光子で信号を回転させ、より多くのファイバーを使用できるようにします。私たちの知る限り、これはラボでこれまでで最も速い伝送速度の1つです。 (見る:無限容量のワイヤレス渦ビームは毎秒2.5テラビットを伝送。)



実際のアプリケーションでは、3.5 dB / kmの損失は問題ありませんが、すぐに通常のグラスファイバーに取って代わることはありません。ただし、データセンターやスーパーコンピューターの相互接続などの短いストレッチの場合、これらの光速ファイバーは非常に大幅な速度と遅延の向上をもたらす可能性があります。

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