光學語意傳輸：通訊技術的革命性突破

科學家們正透過一項尖端的光學語意傳輸系統，徹底改變光纖通訊的面貌，大幅提升傳輸效率與穩定性。這項技術利用多模光纖（MMF），將資訊編碼於頻率而非原始資料中，使傳輸容量比傳統方法高出七倍。不僅如此，這項技術在情感分析方面也展現出卓越的效果，即使在嘈雜的環境中仍能精準解讀語意。

隨著對更快、更高效通訊的需求不斷增長，傳統系統已面臨極限。語意通訊技術作為一種極具潛力的解決方案，其核心在於傳遞有意義的資訊而非原始資料，使通訊更加高效且節省資源。

在最近發表於《Light: Science & Applications》期刊的研究中，由中國華中科技大學的唐明教授與吳浩博士帶領，博士生高錚與江婷共同參與的團隊，提出了一項創新的光學語意通訊系統。他們利用多模光纖（MMF）顯著提升了資料傳輸的容量與可靠性。

研究團隊解釋道：「我們透過利用MMF中的模間色散，實現了頻率域的高維語意編碼與解碼。透過將符號對映到不同的頻率，我們展示了傳輸容量比傳統通訊編碼方法高出七倍。此外，系統整合了PAM-4技術以提升頻譜效率，在無解碼錯誤的情況下達到了9.12 bits/s/Hz的傳輸速率。」

除了提升傳輸容量，研究團隊還探索了這項技術在情感分析中的應用，並以IMDb電影評論資料集進行測試。透過將語意相似的符號編碼到相鄰頻率，系統的噪音耐受性得到了有效改善，即使在符號錯誤率較高的情況下仍能準確進行情感分析。這項研究凸顯了基於MMF的語意通訊在提升光纖通訊系統容量與穩定性方面的潛力，為頻寬受限與噪音環境下的應用提供了新的可能性。

這項利用MMF進行語意通訊的創新方法，標誌著光纖通訊領域的重大突破。科學家們預測，直接透過光學頻率傳遞語意資訊的能力，加上系統的高容量與穩定性，將使其成為未來通訊技術的重要解決方案。

參考文獻：Zheng Gao, Ting Jiang, Mingming Zhang, Hao Wu and Ming Tang, Optical semantic communication through multimode fiber: from symbol transmission to sentiment analysis, Light: Science & Applications, 23 January 2025. DOI: 10.1038/s41377-024-01726-5