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中大研發嶄新光纖通訊技術
香港中文大學(中大)前校長、「光纖之父」高錕教授將於本月10日獲頒發2009年諾貝爾物理學獎,以表揚他對光纖通訊技術的偉大貢獻。自高教授於1970年成立電子學系(現稱電子工程學系)以來,中大一直致力研發嶄新的光纖通訊技術,至今已成為全球光纖通訊研發的領先學府。現時,中大在光纖通訊領域的研究主要集中在工程學院電子工程學系及訊息工程學系,當中包括以下兩項最新的科研項目:
矽光晶片大幅降低通訊成本 無障礙通訊指日可待
現時的無線通訊未能覆蓋某些偏遠地區如離島、郊野地區等,一旦遇上危急情況,遇事者就會求救無門,嚴重者更會危及性命。要實現無障礙的無線通訊,有賴覆蓋全面的無線網絡,而天線的分布是其中關鍵。天線內的電子晶片只能處理電訊號而非光訊號,這類天線必須「一對一」配合無線接收站來收發訊號。但裝置接收站的費用高昂,在使用率偏低的地區安裝,既不符合經濟原則,又會耗用大量能源,這是偏遠地區通訊系統未能完善的主因。
中大電子工程學系曾漢奇教授以廉價的矽製造光晶片用於天線內,可將無線數據轉換成光訊號;這類天線毋須「一對一」配合無線接收站運作,只要使用單一個無線接收站就能處理來自多條天線的訊號,大大減少無線接收站的數量,節省裝置成本及能源消耗。此外,這種矽光晶片通過光學技術以低成本產生高頻無線電,令新一代的寬頻無線網絡(如Wi-Fi)的傳送速度比現時快十至一百倍。曾教授表示:「現時市民使用3G手機只能收看經過壓縮、低解像度的電視節目;有了這項技術,即使高清節目亦能透過手機以串流方式(streaming)即時流暢地播放,市民可隨時隨地享受高質素的多媒體娛樂。」
超高傳輸容量光流網絡 有效節省能源消耗
由於網絡電視盛行,愈來愈多人透過互聯網下載各式各樣的影像檔案,現時全球網絡上的影像數據傳輸已達整體傳輸量的八成。雖然不少家庭已經可以享用光纖到戶,令傳輸速度大幅提升,但於整個傳輸過程中,數據仍必須要經過一些只能處理電訊號而非光訊號的電子分組交換系統(electronic router)。換句話說,數據必須經歷一個由光訊號轉電訊號再轉回光訊號的繁複過程,這過程會消耗大量能源,造成環境污染。根據中國工程院副院長鄔賀銓教授於2008年估計,十年後全國的網絡傳輸需求將比現時高出一百倍,需要一百組大型電子分組交換系統才能應付,屆時每年所消耗的能源相等於一千三百萬人口的用電量,即整個上海市的每年用電量,對生態將造成嚴重影響。
為了達致節能、環保的網絡通訊,中大訊息工程學系張國偉教授提出以快速光流交換技術配合體積小巧且廉價的光路由交換器(optical router),取代體積龐大的電子分組交換系統,讓數據可全程以光訊號的形式傳輸,使傳輸容量大幅增加。張教授表示,屆時影像檔案就毋須先分拆成百萬個小塊才能傳送,而是整個檔案一次過傳輸,不但令傳送過程更簡單及更有效率,亦可省卻複雜且耗能的「光電光」轉換過程,邁向實現下一代超高傳輸容量的光流網絡。 此項目獲國家自然基金會及香港研究資助局資助,中大將與北京大學新型光通信系統國家重點實驗室進一步展開研究。
中大直播高錕教授諾貝爾物理學獎講座
諾貝爾物理學獎講座將於本周二(12月8日)假瑞典斯德哥爾摩舉行,高錕教授的講座將由高黃美芸女士主講,題為「Sand from centuries past; Send future voices fast」。中大將於校內及大學網站直播講座,與香港市民即時分享這份榮譽,歡迎公眾出席,詳情如下:
日期: 2009年12月8日(星期二)
時間: 下午3時45分至4時45分(香港時間)
語言: 英語
地點: 沙田香港中文大學何善衡工程學大樓王統元堂
*座位先到先得,當日下午3時30分開始入座。公眾亦可於中大網頁(www.cuhk.edu.hk)收看網上直播。
齊來認識高錕教授和光纖科技
為進一步了解高錕教授對開發光纖通訊科技的偉大貢獻,中大將聯同康樂及文化事務署合辦「向光纖之父──高錕教授致敬」展覽,以及兩場專題講座。展覽將於本月8日至明年3月10日於香港科學館舉行,介紹高錕教授過去四十年的學術研究生涯及重要成就,並透過展板及互動展品,以深入淺出的手法闡釋光纖原理及其應用,加深市民對光纖通訊的認識。
專題講座方面,張國偉教授將於本月12日以「高錕教授──時代先鋒、科學家、創新者與創業人」為題,介紹高錕教授獲得諾貝爾物理學獎的背景及心路歷程,同時亦剖析高教授對社會不同層面所作的貢獻。另一場講座則由中大電子工程學系許正德教授於本月20日主講,題為「光纖通訊──魅力與挑戰」,探討光纖神話背後的科學及技術,以及回顧有關的重要發展里程碑。
歡迎公眾參觀展覽及出席講座,免費入場,詳情請瀏覽:http://www.cuhk.edu.hk/cpr/charleskao/。