让因特网接近“光速”

综合报道

  利用遍布全球(包括海底)的光缆,人类已经可以以10Gbps~40Gbps的速度传输数据,但由于在网络传输中我们仍然使用电子转换器,光纤网络的带宽被大量浪费了。不过,因为最近开发的一项纳米技术,这种情况将有所改善,网民们不久后有可能会享受到一百倍于目前的上网速度。

  速度的瓶颈

  长期以来,电子转换器已经成为提高网速事实上的瓶颈。当前的光纤网络采用的是“光—电—光”的传输模式,即信号在传输过程中利用电子转换器来实现光信号和电信号的转换。网络带宽公司的技术官员卡尔·勒尔博格说:“电子转换器会引入反应时间。如果你的请求不得不通过15到20个转换器,你就会发现响应延迟了。”

  多伦多大学计算机工程系的教授泰德·萨格特也认为,速度减慢在一定程度上是由信号转换过程引起的。

  光转换器呼之欲出

  要在现有基础上使网速有飞跃般提升,一种解决办法就是将电子转换器升级到光学转换器。8月出版的《纳米快讯》提出了一种新的技术,即把某些人工聚合物与碳60巴克球粘合在一起,制造出光学开关。应用这项新技术,网络速度将有可能达到目前速度的100倍。

  萨格特和在卡勒特大学工作的研究员们正在研制这种新聚合物。这种自制的聚合物能把纳米级的巴克球粘合在一起,制造出一种薄胶片。萨格特说:“这一粘合方法可以制造出一种高能量的新材料,进而可以利用特定的光去控制其他光的传播方向,光学转换器的这种“选择”特性可以大大提高转换器的传输能力。数据通过转换器的速度可以减少到亿分之一秒。”

  华盛顿州立大学的物理学教授马克·库兹克说,以前的材料仅仅能控制3%~5%的光线,而这种新型材料已经接近了量子力学理论的极限。一旦全光学设备和系统变得普遍,电子转换器引起的瓶颈将不再是个问题。

  离成功有多远

  但这并不意味着我们已经离成功不远了。勒尔博格认为新材料的研究成功是一件令人兴奋的事情,这项技术也可以应用在其他数据传输上。但他同时指出,要实现全光学网络还需要一段时间,并且转换器和线路要能够区分出每一个数据包,用单个光学转换器是不可能完成的。除非在转换器内安装光学处理器,否则仍需要电子元件。

  网络商务公司信息部门的负责人帕尔·波力苏克说,要拥有全光学网络几乎是不可能的,最近几年在光学开关方面投入了大量的科研经费,但是大部分公司最终放弃了。

  网络构筑公司的副总裁斯格·迈尔称,他们正在采取另一途径加快网络的传输速度,开发一种光学和电子混合的图像集成电路,将分散的功能集中到一块芯片上,最终以100Gbps的速度传送数据。

  不管怎么说,这种新材料使得光学转换器的研究前进了一大步。乐观的人们相信,真正的高速网络离我们不远了。