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2009年12月6日

中大研发崭新光纤通讯技术

2009年12月6日
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曾汉奇教授(左)及张国伟教授

曾汉奇教授以硅制造的光晶片

张国伟教授及高锟教授

张国伟教授畅谈与高锟教授相处的点滴

香港中文大学(中大)前校长、「光纤之父」高锟教授将于本月10日获颁发2009年诺贝尔物理学奖,以表扬他对光纤通讯技术的伟大贡献。自高教授于1970年成立电子学系(现称电子工程学系)以来,中大一直致力研发崭新的光纤通讯技术,至今已成为全球光纤通讯研发的领先学府。现时,中大在光纤通讯领域的研究主要集中在工程学院电子工程学系及讯息工程学系,当中包括以下两项最新的科研项目:

矽光晶片大幅降低通讯成本  无障碍通讯指日可待

现时的无线通讯未能覆盖某些偏远地区如离岛、郊野地区等,一旦遇上危急情况,遇事者就会求救无门,严重者更会危及性命。要实现无障碍的无线通讯,有赖覆盖全面的无线网络,而天线的分布是其中关键。天线内的电子晶片只能处理电讯号而非光讯号,这类天线必须「一对一」配合无线接收站来收发讯号。但装置接收站的费用高昂,在使用率偏低的地区安装,既不符合经济原则,又会耗用大量能源,这是偏远地区通讯系统未能完善的主因。

中大电子工程学系曾汉奇教授以廉价的矽制造光晶片用于天线内,可将无线数据转换成光讯号;这类天线毋须「一对一」配合无线接收站运作,只要使用单一个无线接收站就能处理来自多条天线的讯号,大大减少无线接收站的数量,节省装置成本及能源消耗。此外,这种矽光晶片通过光学技术以低成本产生高频无线电,令新一代的宽频无线网络(如Wi-Fi)的传送速度比现时快十至一百倍。曾教授表示:「现时市民使用3G手机只能收看经过压缩、低解像度的电视节目;有了这项技术,即使高清节目亦能透过手机以串流方式(streaming)即时流畅地播放,市民可随时随地享受高质素的多媒体娱乐。」

超高传输容量光流网络  有效节省能源消耗

由于网络电视盛行,愈来愈多人透过互联网下载各式各样的影像档案,现时全球网络上的影像数据传输已达整体传输量的八成。虽然不少家庭已经可以享用光纤到户,令传输速度大幅提升,但于整个传输过程中,数据仍必须要经过一些只能处理电讯号而非光讯号的电子分组交换系统(electronic router)。换句话说,数据必须经历一个由光讯号转电讯号再转回光讯号的繁复过程,这过程会消耗大量能源,造成环境污染。根据中国工程院副院长邬贺铨教授于2008年估计,十年后全国的网络传输需求将比现时高出一百倍,需要一百组大型电子分组交换系统才能应付,届时每年所消耗的能源相等于一千三百万人口的用电量,即整个上海市的每年用电量,对生态将造成严重影响。

为了达致节能、环保的网络通讯,中大讯息工程学系张国伟教授提出以快速光流交换技术配合体积小巧且廉价的光路由交换器(optical router),取代体积庞大的电子分组交换系统,让数据可全程以光讯号的形式传输,使传输容量大幅增加。张教授表示,届时影像档案就毋须先分拆成百万个小块才能传送,而是整个档案一次过传输,不但令传送过程更简单及更有效率,亦可省却复杂且耗能的「光电光」转换过程,迈向实现下一代超高传输容量的光流网络。 此项目获国家自然基金会及香港研究资助局资助,中大将与北京大学新型光通信系统国家重点实验室进一步展开研究。

中大直播高锟教授诺贝尔物理学奖讲座

诺贝尔物理学奖讲座将于本周二(12月8日)假瑞典斯德哥尔摩举行,高锟教授的讲座将由高黄美芸女士主讲,题为「Sand from centuries past; Send future voices fast」。中大将于校内及大学网站直播讲座,与香港市民即时分享这份荣誉,欢迎公众出席,详情如下:

日期: 2009年12月8日(星期二)
时间: 下午3时45分至4时45分(香港时间)
语言: 英语
地点: 沙田香港中文大学何善衡工程学大楼王统元堂
*座位先到先得,当日下午3时30分开始入座。公众亦可于中大网页(www.cuhk.edu.hk)收看网上直播。

齐来认识高锟教授和光纤科技

为进一步了解高锟教授对开发光纤通讯科技的伟大贡献,中大将联同康乐及文化事务署合办「向光纤之父──高锟教授致敬」展览,以及两场专题讲座。展览将于本月8日至明年3月10日于香港科学馆举行,介绍高锟教授过去四十年的学术研究生涯及重要成就,并透过展板及互动展品,以深入浅出的手法阐释光纤原理及其应用,加深市民对光纤通讯的认识。

专题讲座方面,张国伟教授将于本月12日以「高锟教授──时代先锋、科学家、创新者与创业人」为题,介绍高锟教授获得诺贝尔物理学奖的背景及心路历程,同时亦剖析高教授对社会不同层面所作的贡献。另一场讲座则由中大电子工程学系许正德教授于本月20日主讲,题为「光纤通讯──魅力与挑战」,探讨光纤神话背后的科学及技术,以及回顾有关的重要发展里程碑。

欢迎公众参观展览及出席讲座,免费入场,详情请浏览:http://www.cuhk.edu.hk/cpr/charleskao/



 

曾汉奇教授(左)及张国伟教授

曾汉奇教授(左)及张国伟教授

 

曾汉奇教授以硅制造的光晶片

曾汉奇教授以硅制造的光晶片

 

张国伟教授及高锟教授

张国伟教授及高锟教授

 

张国伟教授畅谈与高锟教授相处的点滴

张国伟教授畅谈与高锟教授相处的点滴

 

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