美國(guó)加利福尼亞州立大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一種“頻率梳”裝置，能夠預(yù)測(cè)并解決光纖傳播信息過(guò)程中的信號(hào)失真問(wèn)題，進(jìn)而不需依賴信號(hào)增強(qiáng)裝置，即可直接傳輸比通常情況強(qiáng)20倍的信號(hào)。

據(jù)《科學(xué)預(yù)警》官方網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道，人類在線發(fā)布的數(shù)據(jù)正在呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，業(yè)界專家一直擔(dān)心“光纖容量終將消耗殆盡”。雖然在全球某些地區(qū)網(wǎng)速連接還是很慢，但最終“骨干互聯(lián)網(wǎng)”仍有可能達(dá)到某個(gè)傳輸速度的極限。

加利福尼亞州立大學(xué)的工程師們消除了上述疑慮，利用“頻率梳”裝置，他們通過(guò)光纖電纜傳播破譯信息的距離超過(guò)1.2萬(wàn)公里，且無(wú)需生成新信號(hào)。這意味著其信號(hào)強(qiáng)度比傳統(tǒng)光纜處理信號(hào)的能力要強(qiáng)上20倍。

目前，長(zhǎng)距離傳送信息需要借助一種被稱作“中繼站”的裝置，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。這雖然降低了系統(tǒng)的運(yùn)行速度，限制了傳輸信息的體量，但是很有必要，因?yàn)楣庑盘?hào)無(wú)法自行處理大量難以辨認(rèn)的信息。研究團(tuán)隊(duì)首席研究員尼古拉·埃里克比喻說(shuō)：“現(xiàn)在的光纖系統(tǒng)有點(diǎn)像流沙，你越掙扎，下沉得越快。光纖處理信號(hào)的能力到達(dá)某一極限后，越往里添加信息，結(jié)果失真就越嚴(yán)重。”

為了避免信號(hào)失真，研究團(tuán)隊(duì)首先針對(duì)不同光纖電纜通道之間的相互作用進(jìn)行細(xì)致研究。“光纖電纜內(nèi)部產(chǎn)生的失真遵循一定的物理學(xué)定律，并不是隨機(jī)產(chǎn)生的。”埃里克說(shuō)，這意味著他們能夠?qū)W會(huì)預(yù)測(cè)這種失真。

埃里克將他們創(chuàng)建的“頻率梳”裝置比作在演出前指揮對(duì)管弦樂(lè)隊(duì)進(jìn)行調(diào)音：使用“頻率梳”同步信號(hào)的起點(diǎn)，研究團(tuán)隊(duì)可以確保能夠在不失真情況下，破譯從1.2萬(wàn)公里外傳輸過(guò)來(lái)的信號(hào)。

研究人員現(xiàn)在的工作重點(diǎn)是將這些“頻率梳”應(yīng)用到已有的光纖電纜中，一經(jīng)應(yīng)用，不僅能大大提高光纖電纜的傳輸效率，還能消除目前對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的速度限制，最重要的是它能大規(guī)模降低相關(guān)成本。