英國(guó)南安普敦大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)近日讓光纖傳輸速度真正接近了宇宙的速度極限——光速。弗朗西斯科·伯樂(lè)蒂(Francesco Poletti)和他的團(tuán)隊(duì)制造的光纖能夠以99.7%的光速傳輸數(shù)據(jù),換成數(shù)據(jù)量73.7Tb/s,即大約10TB/s,這個(gè)速度比現(xiàn)在常用的40Gb級(jí)的光纖電纜要快一千多倍,并且大大降低了傳輸時(shí)延。相關(guān)研究論文已經(jīng)發(fā)表在《自然》雜志的光電子刊上。
光在真空中的傳播速度為299,792,458米每秒,而在其余介質(zhì)中的光速會(huì)大為降低。在普通光纖(材質(zhì)為石英玻璃)中,光的傳播速度將降低31%。由于光在空氣中的傳播速度要快于在玻璃中的傳播速度,研究團(tuán)隊(duì)也因此萌生了相當(dāng)有創(chuàng)意的想法——他們要制造一種空心光纖,空氣將成為這種光纖的主要組成材質(zhì)。
圖 空氣光纖在傳輸中的損耗數(shù)據(jù)
以空氣為主要材質(zhì)的光纖聽(tīng)起來(lái)很不現(xiàn)實(shí),但仔細(xì)想想,我們每天都能以肉眼看到光在空氣中傳播的真實(shí)案例。事實(shí)上,科學(xué)家在之前也多次沒(méi)嘗試過(guò)制造“空氣光纖”,但他們遇到的最大問(wèn)題便是這樣制造出來(lái)的光纖難以彎曲。對(duì)于普通光纖來(lái)說(shuō),玻璃/塑料材質(zhì)擁有一定的折射率,光線因?yàn)槿瓷淇梢栽诠饫w內(nèi)曲折前進(jìn)。但是,當(dāng)光纖內(nèi)部存在中空時(shí),一旦光纖發(fā)生彎曲,信號(hào)的傳輸就會(huì)被干擾,光纖的帶寬就會(huì)被限制。