據(jù)物理學家組織網(wǎng)站報道，高速通訊技術(shù)又向前邁進了一大步——近日美國伊利諾伊大學的一個研究小組在激光通訊技術(shù)上取得了重要進展，可以通過光纖系統(tǒng)高速而準確地傳輸數(shù)據(jù)，速度達到每秒40G，這是這一領(lǐng)域美國目前的最高速度紀錄。

    取得這一成果的研究組成員由米爾頓·馮(Milton Feng)教授領(lǐng)銜，他是該校的“尼克·霍洛尼亞克”電子與計算機工程學教授，其它成員還有博士后研究員譚飛(Fei Tan)，以及研究生吳孟凱(音譯：Mong-Kai Wu)以及米歇爾·劉(Michael Liu)。研究組在美國電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)《光子學技術(shù)通訊》雜志上刊出了他們的有關(guān)研究成果。

美國伊利諾伊大學的工程團隊。從左到右：博士后研究員譚飛，研究生吳孟凱以及米歇爾·劉，前面是這項技術(shù)的研制負責人，米爾頓·馮教授。

    隨著計算機技術(shù)向著千萬億次乃至更高的級別邁進，處理器速度已經(jīng)超越了傳輸速度，這就在應用領(lǐng)域產(chǎn)生了一個技術(shù)瓶頸，阻礙了應用的進一步發(fā)展。任何嘗試過撥號上網(wǎng)看流媒體視頻的人都有所體會，再快的處理器也不能提高文件加載速度。而在大數(shù)據(jù)和云計算的當今，在服務器之間有大量的信息進行交互。

    一種激光器件：垂直腔面發(fā)射激光器(VCSELs)，可以用來在光纖網(wǎng)絡中高速傳輸數(shù)據(jù)。其相比傳統(tǒng)電纜系統(tǒng)可以以更快的速度傳輸更大的數(shù)據(jù)量。馮教授表示：“VCSEL是目前業(yè)界的標準。今天所有的光學接口都在使用這項技術(shù)。全世界在這方面的競爭主要是想辦法提升其速度和效率。而我們此次實現(xiàn)了美國境內(nèi)的最高傳輸速度。”

    那么這一傳輸速度有多快呢？作為比較，家庭高速網(wǎng)絡的速度可以達到大約每秒100M，而馮教授的團隊達成的速度是每秒40G，也就是前者速度的400倍。由于其體積很小，這種VCSEL裝置還擁有很高的能源效率——其相比傳統(tǒng)的電線要節(jié)能100倍。但與此同時其傳輸數(shù)據(jù)的精確性也非常高，在長達1小時的運行過程中沒有檢測到任何錯誤。
 
    高速準確的數(shù)據(jù)傳輸是打造個性化醫(yī)藥，云計算以及許多其它應用的關(guān)鍵所在。舉例來說，為了利用超級計算機的高速計算能力來服務定制化醫(yī)療，那么首先就需要從患者那里采集醫(yī)學數(shù)據(jù)。但這些數(shù)據(jù)本身是沒有什么用的，它首先需要進行分析。于是這些數(shù)據(jù)必須被從實驗室發(fā)送到計算機設施，隨后計算機對數(shù)據(jù)進行分析之后再將其轉(zhuǎn)發(fā)至病人的主治醫(yī)生那里，從而幫助制定診療計劃。

    馮教授表示：“如果你不能傳輸信息，那么這些信息將是無用的。如果你不能傳輸數(shù)據(jù)，那么你所產(chǎn)生的都是垃圾，因此數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)至關(guān)重要。高速數(shù)據(jù)傳輸將幫助遠程計算，遠程醫(yī)療和遠程教育更好的發(fā)展。這一切都取決于你能以多快的速度進行數(shù)據(jù)傳輸。”

    此次伊利諾伊大學的研究組使用的VCSELs設備在室溫下工作，因此下一步的工作將是想辦法讓這一設備能夠適應未來在數(shù)據(jù)中心的高溫環(huán)境下正常工作。

    馮教授相信，最終研究人員將能夠?qū)⒒�于VCSEL設備的數(shù)據(jù)傳輸速度提升至每秒60G，但在那之后，由于材料自身的局限性，提升的空間將非常有限。但他本人并不擔憂在接近VCSEL技術(shù)極限之后的情況，因為早在2004年，馮教授便已經(jīng)與霍洛尼亞克教授一同開發(fā)了一種不需要VCSEL設備的新方法：晶體管激光器。