盘点：2013年光通信领域科学前沿技术

距离达到了创纪录的1.1公里。实验中，研究人员设计并建造了一条1.1公里长的玻璃电缆，其横截面有不同的折射率(用于衡量光线在特定介质中行进速度有多快)。然后，他们沿着电缆分别发送了曲折的和直向的光束。

该研究小组发现，光输出和输入能够相匹配，表明各种形状的光束并没有出现混杂。不同的折射率明显只影响某一种形状的光束，因此，这些不同形状的光束在电缆中是以不同的速度前进的。”这意味着我们可以让它们保持分离。“研究小组负责人、波士顿大学电气工程师赛达斯˙拉玛钱德兰说。

研究人员利用沿顺时针和逆时针方向呈不同扭曲度的光束进行了多次测试，发现大约有10种不同形状的光束可被用来传递信息。这个结果令人振奋，因为每一个形状都可能预示着”信息高速公路“上的交通有望达到一个全新的水平。在此基础之上，再将数据流按照不同颜色进一步划分为狭窄的”车道“，从而能使流量最大化。

不过，要将实验室成果应用于现实世界还需要时间，部分原因在于目前的互联网电缆只输送直向光束。拉马钱德兰说，一个更直接的目标，可能是在脸谱等一些大型网络公司所使用的服务器群的服务器之间，安装能够短距离传送扭曲光束的电缆。

解码光纤数据传输新模式 多元传输引爆通讯革命

研究者构建了一种能够以全新方式编码数据的光纤数据传输新模式，通过这种方式，光波能够螺旋传播。与此同时，通过搭配使用更常规的填充额外数据的传输模式，新模式的数据传输率将获得极大提高。

美国哥伦比亚大学电机工程师Keren Bergman说：“螺旋状传输令人印象深刻，使我感到兴奋不已。”科学家于上世纪90年代证明：如果将不同的数据流编译成不同的颜色或者波长，那么在同一根光纤上同时传输多个数据是可行的。Bergman注意到，在此之后，电信公司极大地提高了数据带宽。

现阶段的研究中，Ramachandran团队与Willner展开合作，证明了科技可以实现数据的高速传播。他们通过特殊纤维实现了以每秒1.6万亿比特的速度，在10种不同的波长中以及两种OAM编译模式下，传输数据超过1000米。虽然这个传输距离很短，未来需要极大的延长，但对于数据中心以及科学机构等其他高端用户群体来说，这样的传输距离足够了。纽约罗切斯特大学物理学家Robert Boyd说：“这个研究成果令人印象深刻，我已经可以预见到一个广阔的商业市场。”

Ramachandran和Willner认识到，打破数据传输速度的瓶颈，OAM模式并非唯一的解决方法。近年来，光学研究者已研制出最高可支持12种编译模式的光纤。但是，这种传输方式通常需要在数据接收终端安置大量的电脑来解读信号。

另一种方法则是“多核”光纤，即光纤内包含多个“核心”，不同的编译模式通过不同的“核心”传输。去年，美国研究者利用这种方法成功地将传输速度提高到每秒1千万亿比特(大约是目前OAM编译模式传输速度的1000倍)。

Willner表示，这些方法并不相互排斥，在他的设想里，未来的“多核”光纤最好也能够支持多种OAM编译模式。此外，现有的传输手段也将能在新光纤内搭配使用。如果这个设想得以实现的话，那时的数据传输速度与现有的速度相比，就如同光纤上网与拨号上网的速度差距一样大。

相位共轭光技术突破长距离传输容量极限

随着高速传输技术在现网中的应用，长距离传输技术的发展也备受关注，尤其是目前100G技术的商用后，400G、1T的