光纤技术取得突破，数据传输速度高达创纪录的 402 Tbps

英国阿斯顿大学的一组科学家刚刚在通信领域取得了突破，利用光纤电缆实现了高达 402 Tbps 的数据传输速度，比目前的家庭互联网连接速度快约 160 万倍。

这一成就为传输海量数据开辟了无限可能，从流畅的8K视频播放到复杂的虚拟现实应用。然而，要将这项技术投入实际应用，科学家们仍面临诸多挑战。

为了实现如此惊人的速度，科学家们利用了商用光纤技术中的所有波长，而不是像目前这样仅仅使用一两个波长。这项研究的成果发表在日本国家信息通信技术研究所（NICT）的一份技术报告中。

据估计，这项利用光纤技术实现的数据传输速度新纪录比同一组科学家今年3月创下的纪录快25%。在之前的实验中，他们利用光纤电缆中六个波长中的四个波长实现了301 Tbps的速度。

就此问题，阿斯顿大学电子与计算机工程讲师伊恩·菲利普斯先生在一份声明中表示：“这一发现可能有助于提高单根光纤电缆的容量，从而帮助世界拥有更高性能的系统。随着未来数据服务需求的快速增长，这项新开发的技术预计将为扩大光通信基础设施的通信容量做出重大贡献。”

为了实现这一新纪录，该团队建造了世界上第一个跨越光纤通信中使用的所有六个波长的光传输系统，包括0波段（波长1,260-1,360纳米）、E波段（波长1,360-1,460纳米）、S波段（波长1,460-1,530纳米）、C波段（波长1,530-1,565纳米）、L波段（波长1,565-1,625纳米）和U波段（波长1,625-1,675纳米）。

目前大多数商用光纤连接使用 C 波段和 L 波段（波长在 1,530 nm 至 1,625 nm 之间）传输数据，因为这两个波段的数据传输最稳定，这意味着传输过程中数据丢失最少。然而，研究人员报告称，随着数据传输需求的增加，这些波段已无法满足需求，因此需要使用新的波段。

这项突破性研究的重要之处在于，科学家们在标准商用光纤上实现了 402 Tbps 的创纪录速度，这意味着无需使用专门的光纤。

如今，所有高速宽带连接都采用了光纤技术，其工作原理是光束沿玻璃纤维内部反射。与过去流行的铜缆相比，光纤电缆的数据传输速度更快、数据丢失更少，并且可以一次性传输大量数据。

光纤电缆的最大优势之一是，光可以在其中以多种不同的波长传播。在红外光谱的不同波段上传输的信号在电缆中传输时不会相互干扰。这意味着光纤电缆可以同时传输多个信号，从而大大增加了任意时刻的数据传输量。

跨国媒体和流媒体服务公司 Netflix 建议用户至少使用每秒 3 兆比特 (Mbps) 的带宽，才能不间断地观看高清内容。研究人员在本次测试中实现的速度比 Netflix 建议的速度快 1 亿倍。

与此同时，根据德勤的一项研究，一个五口之家可能需要的带宽不超过 50 Mbps。即使是一个四口之家，如果其中三人同时下载 4K 视频和内容，所需的带宽也只需要略高于 314 Mbps。

因此，按照本研究实现的速度，数百万家庭的数据可以通过单根光纤无延迟地传输。