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大數(shù)據(jù)的興起和信息技術(shù)的進(jìn)步，對我們產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，要求我們提供足夠的帶寬以滿足日益增長的傳輸需求的能力。
南非約翰內(nèi)斯堡威特沃特斯蘭德大學(xué)的研究人員與科學(xué)和工業(yè)研究委員會正在尋找一種新的資源，以替代可能在未來失效的傳統(tǒng)光通信系統(tǒng)。
他們的最新研究發(fā)表在2016年6月10日的《科學(xué)報(bào)道》上，這個團(tuán)隊(duì)由來自南非和突尼斯的科研人員組成，他們展示了在光學(xué)通訊線路中所使用的100多種不同的光線，這些光線的組合能夠?qū)⑼ㄐ畔到y(tǒng)帶寬提高100倍以上。
這個想法是威特沃特斯蘭德大學(xué)的安德魯"福布斯教授提出的，他領(lǐng)導(dǎo)了這一合作項(xiàng)目。其中的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)是由兩個人共同完成的，他們分別是威特沃特斯蘭德大學(xué)物理系結(jié)構(gòu)光學(xué)研究小組的卡梅羅"古茲曼博士和科學(xué)和工業(yè)研究委員會的安吉拉"杜德利博士。
關(guān)于這個研究的第一次實(shí)驗(yàn)是由突尼斯高等通信學(xué)校的的阿卜杜拉赫曼"特瑞利完成的，他作為學(xué)生到南非進(jìn)行訪問，同時該項(xiàng)目是非洲激光中心資助研究項(xiàng)目的一部分。其他的團(tuán)隊(duì)成員包括有威特沃特斯蘭德大學(xué)的比安弗尼"南格、突尼斯高等通信學(xué)校的安尼"本"塞勒姆博士和穆拉德"胡辛教授，他們都為這個項(xiàng)目做了杰出的貢獻(xiàn)。
帶寬上限的瓶頸
傳統(tǒng)的光通信系統(tǒng)負(fù)責(zé)調(diào)制的內(nèi)容包括所發(fā)送的光的振幅、相位、偏振、顏色和頻率。但是，我們預(yù)測在不遠(yuǎn)的將來這些技術(shù)將達(dá)到一個帶寬瓶頸。
而光也有一個“模式”，即光的強(qiáng)度分布，比如它是如何在照相機(jī)或屏幕上的分布的。
由于這些模式是獨(dú)特的，它們可以被用來編碼信息：
模式1 =通道1或字母A，
模式2 =通道2或字母B，等等。
那么這意味著什么？
. 在未來，帶寬的大小取決于我們能夠利用的不同類型光線的種類多少。十種光線意味著帶寬比現(xiàn)有的增加10倍，并且新增的10個通訊都用于數(shù)據(jù)傳輸。
在現(xiàn)代光通信系統(tǒng)中，我們只使用了一種單一的模式。這是由于技術(shù)瓶頸導(dǎo)致的，主要是如何將信息打包集合進(jìn)光線中以及如何從光線中取出這些信息。
研究進(jìn)行的如何
在最新的研究中，通過利用三維坐標(biāo)技術(shù)，這個團(tuán)隊(duì)向人們展示了應(yīng)用超過100種光的數(shù)據(jù)傳輸模式。
他們將數(shù)字全息圖寫在了一個小小的液晶顯示器（LCD）中，并且展示了用100多種不同顏色的光線對全息圖進(jìn)行編碼的可能性。
通過打包集成，然后將信息編碼進(jìn)光線中，來實(shí)現(xiàn)魔方圖像的“發(fā)送”和“接收”
“這是目前實(shí)現(xiàn)的，將最多種光線創(chuàng)建和檢測的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了現(xiàn)有的最先進(jìn)的技術(shù),”福布斯說。
其中一種新穎的做法是使裝置變成“色盲'，這樣就可以用多種不同波長的光線對同一全息圖進(jìn)行編碼。
根據(jù)羅薩萊斯-古斯曼的做法，可以將“100個全息圖像被組合成單個復(fù)雜的全息圖。此外，每個子全息圖都會進(jìn)行單獨(dú)定制，以校正光學(xué)象差，比如色差，角度偏移等”。
下一步該怎么走？
下一階段是走出實(shí)驗(yàn)室，并將這項(xiàng)技術(shù)展示應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)中。
福布斯說：“目前，我們正在與一個商業(yè)實(shí)體進(jìn)行合作，以測試在當(dāng)前環(huán)境下的運(yùn)行結(jié)果�！彼麄兊姆椒�，有可能會在自由空間以及光纖中得以應(yīng)用。
