光纤传输速度媲美光速研究调研报告（光纤传输速度和光速）

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光在真空中的速度高达每秒30万公里，在其他材料中传输的速度会降低。特别是在通信光缆中，由于光信号不断地沿着光纤壁折射，研究表明，石英玻璃光纤中的光速比真空中慢31%。英国南安普顿大学的研究人员设计了一种中空光纤，可以让光纤通信速度达到光速的99.7%，可以显着减少传输延迟问题。然而，信号衰减问题阻碍了该技术用于长距离传输。优越的。

利用该网络，研究人员在1秒内传输了73.7Gb的数据，几乎相当于10TB/s，是当前顶级40Gb光纤技术的1800多倍，而且延迟要低得多。

光在真空中的传输速度为每秒299,792,458米，但在其他介质中会不同程度地降低。例如，由石英玻璃制成的普通光纤中的光速会慢31%。当然，光在空气中的速度与真空中的速度没有太大区别，这给了弗朗西斯科波莱蒂和其他研究人员一个想法：一种几乎完全是空气的空心光纤。

这听起来像是科幻小说，但科学家之前已经尝试过“空气光纤”。但这种光纤不能弯曲，而普通光纤由于是由玻璃、塑料等材料制成，具有一定的折射率，光可以通过。如果向前弯腰，到了空中就做不到了。

为此，南安普顿大学的研究团队重新设计了光纤的空心芯，并使用超薄光子带隙来束缚光线，而无需四处乱跑。这种新设计的信号损耗仅为每公里3.5dB，带宽宽达160nm，延迟低于普通光纤。结果是光速快了31%，几乎赶上了真空中的速度。

为了实现73.7Gb/s的惊人传输速度，研究人员还采用了波分复用（WDM）技术，结合模分复用（MDM），以三种模式传输96个通道，每个通道的带宽为256Gb/秒。据我们所知，这应该是实验室中达到的最快的数据传输速率。

实际应用中，3.5dB的损耗是完全可以接受的，但这种“空气光纤”短期内无法取代普通玻璃纤维。一是成本高，二是目前还没有这样的超高带宽服务。然而，在数据中心和超级计算机中，这种光速光纤有着巨大的未来。