香港理工大學(xué)(理大)光電子研究中心最近在高速光通訊研究上取得重大突破,透過新一代光纖技術(shù),可望將現(xiàn)有的因特網(wǎng)速度提升四十倍。該研究更獲全球領(lǐng)先的訊息與通訊解決方案供應(yīng)商華為技術(shù)有限公司(華為)青睞,在過去五年投入設(shè)備與資金,與理大共同研發(fā)嶄新技術(shù)與申請專利。
該研究項(xiàng)目由理大副校長(科研發(fā)展)衛(wèi)炳江教授、電子及資訊工程學(xué)系呂超教授、電機(jī)工程學(xué)系講座教授譚華耀教授及助理教授劉伯濤博士負(fù)責(zé)。衛(wèi)炳江教授表示:「采用理大研發(fā)的嶄新高速光通訊技術(shù)后,每秒可下載超過177小時(shí)的YouTube短片。」
理大團(tuán)隊(duì)的科研成果,獲光通訊業(yè)創(chuàng)新企業(yè)華為高度評(píng)價(jià),理大與華為并已申請數(shù)項(xiàng)專利。華為希望新技術(shù)能在數(shù)年內(nèi)推出市場。該研究同時(shí)也在《Optics Express》、《Photonics Technology Letters》及《Journal of Lightwave Technology》等國際權(quán)威學(xué)術(shù)雜志發(fā)表。理大光電子研究中心將繼續(xù)與華為合作,開發(fā)更高速的實(shí)用光通信技術(shù)。
自前香港中文大學(xué)校長高錕教授發(fā)明光纖后,光通訊成為現(xiàn)代資訊技術(shù)的基礎(chǔ)。隨著近年人們對(duì)通訊網(wǎng)絡(luò)的速度需求與日俱增,現(xiàn)有的光通訊網(wǎng)絡(luò)容量接近飽和,光通訊技術(shù)更急需尋求突破。光通訊的速度取決于光纖粒子對(duì)光訊號(hào)有多大的干擾,越高速的訊號(hào)越容易受到干擾,令接收端無法準(zhǔn)確接收訊號(hào),因此速度再快也變得沒甚意義。
目前,普遍的光通訊系統(tǒng)速度為10Gb/s-即每秒100億個(gè)數(shù)字單位。呂超教授與劉伯濤博士結(jié)合了光學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)與訊號(hào)處理技術(shù),令新技術(shù)較現(xiàn)有的技術(shù)快四十倍,即達(dá)到每秒4000億個(gè)數(shù)字單位,加上技術(shù)實(shí)用性及可行性高,引起不少通訊企業(yè)的廣泛關(guān)注,冀與理大共同開發(fā)。
由于光纖里的二氧化硅粒子會(huì)與經(jīng)過它們的光訊號(hào)產(chǎn)生光電磁作用,令光訊號(hào)受干擾而無法回復(fù)原狀,從而影響了傳送速度。理大團(tuán)隊(duì)因此建議用相干接收 (coherent detection) 的技術(shù),在接收端先把光訊號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娪嵦?hào),然后用相對(duì)成熟的電訊號(hào)處理技術(shù),補(bǔ)償訊號(hào)在光纖里受到的干擾。
理大研究團(tuán)隊(duì)更從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),二氧化硅粒子對(duì)光訊號(hào)的干擾不是完全隨機(jī)的,在統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度來看,是有跡可尋的,這樣便能找到相應(yīng)的電訊號(hào)處理技術(shù)去還原訊號(hào)。理大團(tuán)隊(duì)結(jié)合光學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)及訊號(hào)處理技術(shù),沖破了原有的物理限制,大大提高訊號(hào)傳送速度。
理大的新技術(shù)除了具備嶄新的科學(xué)概念,更具備重要的優(yōu)勢:電訊號(hào)處理實(shí)際可行,且符合成本效益。因此,理大研究引起光通訊業(yè)創(chuàng)新企業(yè)華為的注意。
華為發(fā)言人表示,不少大學(xué)的研究雖有前衛(wèi)的科學(xué)創(chuàng)新技術(shù)概念,但不符合成本效益及其他物理限制的要求,最終難以實(shí)現(xiàn)。發(fā)言人表示:「然而,理大的研究方案既有科學(xué)創(chuàng)新概念,亦能顧及現(xiàn)實(shí)的限制,其科研成果較有可能被繼續(xù)開發(fā),最終真正造福人群,從商業(yè)角度而言,非常吸引?!?/p>
發(fā)言人續(xù)指,過去數(shù)年,理大憑借具嶄新科學(xué)概念及符合成本效益的實(shí)現(xiàn)方案,成功打破了全球最快光通訊系統(tǒng)的紀(jì)錄,有助鞏固華為在國際上技術(shù)水平領(lǐng)先的地位。