香港理工大學(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、電子及資訊工程學系呂超教授、電機工程學系講座教授譚華耀教授及助理教授劉伯濤博士負責。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小時的YouTube短片?!?/p>
理大團隊的科研成果,獲光通訊業(yè)創(chuàng)新企業(yè)華為高度評價,理大與華為并已申請數(shù)項專利。華為希望新技術(shù)能在數(shù)年內(nèi)推出市場。該研究同時也在《Optics Express》、《Photonics Technology Letters》及《Journal of Lightwave Technology》等國際權(quán)威學術(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)更高速的實用光通信技術(shù)。
自前香港中文大學校長高錕教授發(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光訊號有多大的干擾,越高速的訊號越容易受到干擾,令接收端無法準確接收訊號,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100億個數(shù)字單位。呂超教授與劉伯濤博士結(jié)合了光學、統(tǒng)計學與訊號處理技術(shù),令新技術(shù)較現(xiàn)有的技術(shù)快四十倍,即達到每秒4000億個數(shù)字單位,加上技術(shù)實用性及可行性高,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與經(jīng)過它們的光訊號產(chǎn)生光電磁作用,令光訊號受干擾而無法回復(fù)原狀,從而影響了傳送速度。理大團隊因此建議用相干接收 (coherent detection) 的技術(shù),在接收端先把光訊號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娪嵦?,然后用相對成熟的電訊號處理技術(shù),補償訊號在光纖里受到的干擾。
理大研究團隊更從實驗中發(fā)現(xiàn),二氧化硅粒子對光訊號的干擾不是完全隨機的,在統(tǒng)計學的角度來看,是有跡可尋的,這樣便能找到相應(yīng)的電訊號處理技術(shù)去還原訊號。理大團隊結(jié)合光學、統(tǒng)計學及訊號處理技術(shù),沖破了原有的物理限制,大大提高訊號傳送速度。
理大的新技術(shù)除了具備嶄新的科學概念,更具備重要的優(yōu)勢:電訊號處理實際可行,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,不少大學的研究雖有前衛(wèi)的科學創(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,最終難以實現(xiàn)。發(fā)言人表示:「然而,理大的研究方案既有科學創(chuàng)新概念,亦能顧及現(xiàn)實的限制,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概念及符合成本效益的實現(xiàn)方案,成功打破了全球最快光通訊系統(tǒng)的紀錄,有助鞏固華為在國際上技術(shù)水平領(lǐng)先的地位。