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大數(shù)據(jù)的興起和信息技術的進步，對我們產(chǎn)生了深遠的影響，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的研究人員與科學和工業(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《科學報道》上，這個團隊由來自南非和突尼斯的科研人員組成，他們展示了在光學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將通信系統(tǒng)帶寬提高100倍以上。
這個想法是威特沃特斯蘭德大學的安德魯"福布斯教授提出的，他領導了這一合作項目。其中的關鍵實驗是由兩個人共同完成的，他們分別是威特沃特斯蘭德大學物理系結構光學研究小組的卡梅羅"古茲曼博士和科學和工業(yè)研究委員會的安吉拉"杜德利博士。
關于這個研究的第一次實驗是由突尼斯高等通信學校的的阿卜杜拉赫曼"特瑞利完成的，他作為學生到南非進行訪問，同時該項目是非洲激光中心資助研究項目的一部分。其他的團隊成員包括有威特沃特斯蘭德大學的比安弗尼"南格、突尼斯高等通信學校的安尼"本"塞勒姆博士和穆拉德"胡辛教授，他們都為這個項目做了杰出的貢獻。
帶寬上限的瓶頸
傳統(tǒng)的光通信系統(tǒng)負責調(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，我們預測在不遠的將來這些技術將達到一個帶寬瓶頸。
而光也有一個“模式”，即光的強度分布，比如它是如何在照相機或屏幕上的分布的。
由于這些模式是獨特的，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。這是由于技術瓶頸導致的，主要是如何將信息打包集合進光線中以及如何從光線中取出這些信息。
研究進行的如何
在最新的研究中，通過利用三維坐標技術，這個團隊向人們展示了應用超過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行編碼的可能性。
通過打包集成，然后將信息編碼進光線中，來實現(xiàn)魔方圖像的“發(fā)送”和“接收”
“這是目前實現(xiàn)的，將最多種光線創(chuàng)建和檢測的數(shù)據(jù)傳輸設備，遠遠超過了現(xiàn)有的最先進的技術,”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雜的全息圖。此外，每個子全息圖都會進行單獨定制，以校正光學象差，比如色差，角度偏移等”。
下一步該怎么走？
下一階段是走出實驗室，并將這項技術展示應用于現(xiàn)實中。
福布斯說：“目前，我們正在與一個商業(yè)實體進行合作，以測試在當前環(huán)境下的運行結果。”他們的方法，有可能會在自由空間以及光纖中得以應用。
