Only Perception: 破記錄的解多工：640 Gbps

2009-02-05

破記錄的解多工：640 Gbps

De-multiplexing to the max: 640 Gbits/second
http://www.physorg.com/news152803534.html

February 2nd, 2009

被切片的光（Sliced light）是我們現在通訊的方法。幾百萬通電話與有線電視每秒所呈現的畫面均透過光纖，以數位化的0 與 1 來傳送，那由剁成位元的雷射脈衝所構成。這種切片與切丁（slicing and dicing）通常以一種電光調變器（electro-optic modulator）進行。這種裝置讓電子訊號能以高速切換雷射光束的開與關。以密實且可靠的接受器讀取快速的資料流又是另一回事。一項新的、無錯誤的、迅速讀取的記錄，利用一種密實、超快素的元件 -- 640 Gbits/second (Gbps) -- 現在由來自丹麥與澳洲科學家在一項共同研究中創下，他們將結果報告在 Optics Express 期刊上。

新技術與做生意的新方法需要能完成老步驟的新途徑。傳統的光學資料閱讀器依賴光偵測器，這種電子裝置能以大約 40 Gbps 的速率運作。這裝置本身就代表了迅速讀取的一大功績，不過對於現已設計出來、速率更高的資料流而言，那並不夠好。資料接收速率需要跟上。

有時為了加速資料傳輸，數種訊號會被多工（multiplexed，多路傳輸）：每一種，均有自己的編碼資料流，同時被送往光纖。換言之，有 10 條平行的資料流，每條均能以 10 Gbps 的速率傳送，那麼就能加總成為一條具有 100 Gbps 效益的資料流。在平行訊號的接收端就得要以一種互補的解多工（de-multiplexing）程序讀出。可靠且迅速的多工與解多工在連接電子與光子世界中，代表著一種主要的瓶頸。

在 1998 年，日本研究者創造出一種速度高達 640 Gbps 的資料流，且能將其回讀（read back），但讀出（read-out）設備則倚賴超長的特殊光纖。這種獨特的方法有點不穩定。相較之下，在 Technical University of Denmark 所展示的新解多工裝置，能夠處理這種高資料速率，且能以穩定的方式進行。此外，並非使用 50 公尺長的光纖，他們僅用 5 公分的波導（waveguide）就能達成其資料流的解多工，這是在澳洲 Centre for Ultrahigh Bandwidth Devices for Optical Systems（CUDOS）所發展出來的一項創新。這種大小密實之新裝置的另一項優勢為與其他元件整合以創造更先進之超快實用晶片的潛力。CUDOS 裝置所涉及的動態甚至能允許更高的、接近 Tbps（terabits/second）的資料速率。

這項新報告的作者之一，丹麥科學家 Leif K. Oxenlowe 表示，其微小的玻璃微晶片所呈現的創紀錄解多工速度，對於電路設計者而言式一種幫助，而且為更快的網路速度開啟了大門。在不遠的將來，這些研究者希望達到 1 Tbps 的乙太網路性能。

※ 相關報導：

＊ Breakthrough switching speed with an all-optical chalcogenide glass chip（硫屬玻璃晶片）: 640 Gbit/s demultiplexing
http://www.opticsinfobase.org/oe/abstract.cfm?URI=oe-17-4-2182

Michael Galili, Jing Xu, Hans C. Mulvad, Leif K. Oxenlowe,
Anders T. Clausen, Palle Jeppesen, Barry Luther-Davis,
Steve Madden, Andrei Rode, Duk-Yong Choi, Mark Pelusi,
Feng Luan, and Benjamin J. Eggleton
Optics Express, Vol. 17, Issue 4, pp. 2182-2187
doi: 10.1364/OE.17.002182