单个激光器在创纪录的时间内传输了相当于一秒的互联网流量

科学家继续突破，激光器和单光学芯片系统之间的最快信息传输速度目前设定为每秒 1.8 拍比特。 那是远远超过每秒通过整个互联网的流量。

这是另一个比较：平均值宽带下载速度在美国是每秒 167 兆比特。 您需要 1,000 兆比特才能达到千兆比特，然后需要 100 万千兆比特才能达到 1 拍比特。

无论您如何表述，1.8 PB 都是一秒钟内传输的大量数据。

增压数据传输系统围绕定制设计的光学芯片构建，该芯片使用单个红外激光器发出的光并将其分成数百个频率。 频率彼此以固定距离隔离，就像梳子中的牙齿一样？ 因此，该设置的名称是频率梳。

频率梳上的每个“齿”都可以发送自己的数据突发，这就是实现巨大传输速率的方式。 使用更传统的方法，需要大约一千个激光器来携带相同数量的 1 和 0。

“这款芯片的特别之处在于它产生的频率梳具有光纤通信的理想特性，”纳米科学家 Victor Torres 公司说来自瑞典查尔姆斯理工大学。

“它具有高光功率，并覆盖光谱区域内的宽带宽，这对先进光通信很有意义。”

为了实现这一壮举，研究人员将光纤电缆分成 37 个不同的核心部分，然后每个部分又分为 223 个不同的频率片？ 梳子上的牙齿。 并行发送如此多的数据对于实现创纪录的速率至关重要。

实际数据本身被编码成光信号，使用一个称为调制，它调整光波的高度、强度、节奏和方向来存储组成数字数据的 1 和 0。

目前这只是一个概念证明，尤其是因为计算机无法同时生成或接收如此多的数据。 在这项研究中，使用人工“虚拟”数据来确保系统按预期工作。

更重要的是，额外的组件？ 包括数据编码设备？ 需要集成到芯片中。 研究人员表示，一旦完成，最终的系统将比我们目前的系统速度更快、功耗更低。

“我们的解决方案有可能取代位于互联网中心和数据中心的数十万个激光器，所有这些激光器都消耗电力并产生热量，”电气工程师 Leif Katsuo Oxenløwe 说道来自丹麦技术大学。

“我们有机会为实现更小的气候足迹做出贡献。”

通过使用计算模型，研究人员还能够确定在扩大系统规模方面存在巨大潜力？ 未来更高的数据传输速率应该是可能的。

模型显示，通过进一步分离光频率并进一步放大产生的信号，高达每秒 100 拍比特的速率是可行的。 所有这一切都可以在不损失数据可靠性的情况下完成。

达到这一阶段将取决于其他计算领域和互联网基础设施的改进，但底层技术呢？ 激光器、光纤 ? 离我们已经使用的并不太远。

“我们在芯片中集成的组件越多，整个发射器的效率就会越高，”Katsuo Oxenløwe 说。 “这将是一种极其高效的数据信号光发射器。”

该研究发表于自然光子学。