新研光纖可承載超過1000萬個高速家用網路連線

研究人員為業界標準光纖創下了新的速度紀錄，在67公里長的光纖上實現了1.7拍位元的傳輸量。此光纖含有19個可各自傳送訊號的核心，符合全球光纖尺寸標準，確保無需大幅改變基礎建設就能採用。

全世界的網際網路流量都是透過直徑125微米的光纖傳送的。

這些業界標準光纖連線著各大洲、資料中心、行動電話基地臺、衛星地面站，以及我們的住家和公司行號。

回溯到1988年，首條橫跨大西洋的海底光纖電纜，在兩對光纖中可達到20百萬位元的容量，相當於4萬通電話同時使用。這條名為TAT 8的電纜，及時支援了全球資訊網的發展。但很快地，它就達到了容量極限。

像是2022年投入使用的葛麗絲·霍珀號（Grace Hopper）海底電纜等最新一代海底電纜，在16對光纖中，每對都能承載22兆位元的流量。這比TAT 8的容量高出了一百萬倍。

然而，這仍不足以滿足串流電視、視訊會議，以及其他全球通訊的需求。

麥考瑞大學研究員西蒙·格羅斯表示：「全球數十年的光學研究，讓業界得以在單一光纖中傳送越來越多的資料。」

「他們運用不同顏色、不同偏振、光的相干性，以及許多其他方法來操控光線。」

目前大多數光纖只有單一核心，可傳送多個光訊號。但由於訊號間的幹擾，現有技術實際上每秒只能傳送幾兆位元。

格羅斯博士稱：「我們可以使用更粗的光纖來增加容量。」

「但更粗的光纖靈活性較差、更易碎，不太適合用於長距離電纜，而且需要對光纖基礎建設進行大幅重新設計。」

「我們也可以增加光纖數量。但每增加一條光纖，都會增加裝置成本，而且需要大量的光纖。」

為了滿足呈指數級增長的資料傳輸需求，電信公司需要成本更低、資料流量更大的技術。

新研發的光纖含有19個可各自傳送訊號的核心。

格羅斯博士表示：「我們利用3D雷射列印技術，在一片小巧的玻璃晶片上蝕刻出波導圖案。」

「它能以均勻的低損耗，同時將訊號輸入光纖的19個獨立核心中。」

「其他方法不僅有訊號損耗問題，而且核心數量也有限。」

作者於2023年3月在美國加州聖地牙哥舉行的2023年光纖通訊會議（OFC）上發表了研究成果。

喬治·拉德馬赫等人，2023年。具有標準包層直徑的隨機耦合19核心多芯光纖。2023年光纖通訊會議，論文編號Th4A.4；doi: 10.1364/OFC.2023.Th4A.4