武漢郵電科學研究院近日宣布,在國內首次實現560Tb/s超大容量波分復用及空分復用的光傳輸系統實驗,可以實現一根光纖上67.5億對人(135億人)同時通話,這標志著我國在“超大容量、超長距離、超高速率”光通信系統研究領域邁上了新的臺階。
本次實驗采用具有自主知識產權的單模七芯光纖為傳輸介質。和普通光纖不同的是,一根單模七芯光纖相當于七根普通光纖合而為一。武漢郵科院負責人表示,如果將光纖信息傳輸類比作高速公路,普通光纖是單一車道,那么單模七芯光纖就相當于并行七車道,能夠提供7倍于普通光纖的傳輸能力。通過工藝及技術上的突破,單模七芯光纖解決了多芯光纖間串擾難題,隔離度達到-70dB,把“車道”與“車道”之間的干擾和影響降到了最低。
在傳輸介質進行創新的同時,本次實驗所采用的系統設備使用了16個單光源,經過光多載波發生裝置,單芯傳輸容量為80Tbit/s,系統傳輸總容量達到560Tbit/s。據介紹,經專家組測試驗證,此次實現的“560Tbit/s超大容量單模多芯光纖光傳輸系統”為國內首次,達到了國際先進水平。
隨著移動互聯網、云計算、大數據、物聯網應用的快速興起,流量激增給信息通信網絡帶來巨大挑戰,解決網絡數據流的“井噴式增長”難題正成為全球信息通信領域的競爭高地。作為我國光通信領域核心研發基地,武漢郵科院近年來在“超大容量、超高速率、超長距離”光通信傳輸領域,連續取得重大科技突破。2014年首次實現一根普通標準單模光纖C+L波段100.3Tb/s容量傳輸實驗,2015年,傳輸容量突破200Tb/s,同年“三超”技術商用實踐取得成功。
來源:新華網
據中國之聲《新聞晚高峰》報道,走過2016年,見證了我國最大、最新的航天發射場——海南文昌衛星發射中心首次啟用,領略了長征五號、長征七號首飛任務,了解了天宮二號和神舟十一號太空對接,一件又一件的航天大事讓人目不暇接、驚喜連連,2017年,又會怎么樣?翻開2017航天日歷,航天領域今年有哪些“小目標”等待實現?
4月,天舟一號完成太空加油
天舟一號是全密封貨運飛船,起飛質量13噸,物資運輸能力6噸,采用兩艙構型,能夠將5噸貨物送到太空。
中國載人航天工程辦公室副主任武平說:上半年將用長征七號運載火箭發射天舟一號貨運飛船與天宮二號進行對接。
天舟一號這次任務將驗證推進劑在軌補加技術,為未來我國空間站的建設搭橋鋪路。
中國載人航天工程辦公室主任王兆耀表示:貨運飛船天舟一號主要承擔為空間站運送一些消耗物品,航天員的消耗品、吃的用的、推進劑、維修設備、維修器材和試驗載荷設備,并且下行銷毀一些空間站的廢棄物。
就在1月,天舟一號通過出廠評審,這就意味著,天舟一號就這樣華麗麗地出生了!
7月左右,北斗三號探測布局全球
現在,北斗衛星在天空中已完全建成由14顆組網衛星和32個地面站天地協同組網運行的北斗二號系統。2015年以來,我國又成功發射了5顆北斗全球導航試驗星,目前已完成試驗驗證,基本固化了北斗三號衛星的狀態。
北斗三號系統采取了星間傳輸、地基傳輸功能一體化設計,實現了高軌、低軌衛星及地面站的鏈路互通,最終將做到覆蓋全球,也就是在2020年前后完成35顆北斗衛星的組網。今年7月左右,它將進行首次發射,實施數次一箭雙星發射,今年年內一共計劃發射6至8顆衛星。
北斗衛星導航系統副總設計師李祖洪說:我們就要發展一個全球的衛星導航系統,也就是為全球的用戶無償的提供導航定位信號,全天候、全天時、高精度實現導航定位系統。
12月前后,嫦娥五號重啟探月新征程
嫦娥五號8.2噸,包括軌道器、返回器、上升器、著陸器四部分。承擔我國探月工程“繞、落、回”三步走中最后一步任務,屆時,中國將成為全球第三個自主掌握月球探測返回技術的國家。嫦娥五號探測器系統副總設計師張伍說,12月前后它將由我國目前推力最大的長征五號運載火箭護送從中國文昌航天發射場啟程。
張伍:著陸器和上升器形成了一個“著上組合體”,要落到月面上去實現無人自動采樣返回的任務,然后樣品采完回來以后,要轉移到“返回器”上,然后再由“返回器”實現把樣品安全帶到我們地球上來。
來源:央廣網
“十三五”期間,中國將在北京建設一臺高性能的高能同步輻射光源(High Energy Photon Source,HEPS)——北京光源,設計亮度及相干度高于世界現有、在建或計劃中的光源。專家們認為,這一新光源的建成將在滿足國家需求的同時,對多個基礎科學領域前沿研究發揮關鍵支撐作用,成為我國同步輻射光源和應用邁向世界先進水平的重要一步。
目前,全世界已相繼建成50多臺同步輻射光源,提供不同能區的X射線及各種先進的實驗技術,為多學科的創新研究提供支撐。上海光源的建成使我國在中能X射線區進入了國際先進水平。為進一步提高國家安全和工業核心創新能力,我國迫切需要一臺高能同步輻射光源。
會議執行主席之一、中國科學院高能物理研究所研究員董宇輝介紹,該光源采用了能夠大幅度降低儲存環電子發射度的“多彎鐵色散”結構,能使電子發射度低于0.1納米弧度(nm·rad),接近衍射極限。經過適當的改進之后,發射度能夠達到衍射極限(0.01納米弧度)。由于各項關鍵性能指標遠高于目前正在運行的第三代同步輻射光源,衍射極限光源也被稱為“第四代同步輻射光源”。
極低的電子發射度保證了X射線的亮度,它將提供光子能量達到300電子伏特(keV)的硬X射線,并在X射線波段的單位時間通過單位面積、在單位角度方向上通過的光子數(光譜亮度)達10的22次方個。這一亮度比世界現有最亮同步輻射光源美國國家同步輻射光源Ⅱ(NsLS-Ⅱ)高70倍,比瑞典MAX Ⅳ高10倍。
科學家們相信,這將使原有的實驗技術能力獲得巨大提升。例如,高能量的光子具有較高的穿透能力.意味著我們可以對真實的工程部件而不是實驗室樣品開展研究,并對這些部件在實際生產及服役過程中的變化進行實時研究。“這對工程材料等國家重大需求至關重要。”董宇輝表示。
同時,極低的電子發射度還有望使X射線的分辨率達到“毫電子伏特”量級,也可以將X射線聚焦到納米量級的光斑中,同時還具有良好的相干性,這些能力將催生新的實驗技術。例如,在生命科學、環境科學、介觀科學等領域,聚焦到納米量級的X射線將催生納米分辨率X射線熒光成像、吸收譜學成像等技術。
據記者了解,高能同步輻射光源項目已列入國家發展改革委發布的國家重大科技基礎設施建設“十三五”規劃,也是中科院與北京市共建懷柔科學城的核心。該項目預計2018年11月份開工,工期歷時約6年,計劃耗資48億元。
來源:科學網
《自然》雜志日前發布的“2016自然指數—科研合作”(Nature Index 2016 Collaborations)報告顯示,中國正崛起為國際科研合作的中心。中國科學院在國際合作中表現卓越,作為中國科研機構的引領者.躋身全球科研機構國際合作百強的第4位。
自然指數(Nature Index)由國際著名學術出版機構自然出版集團(NPG)于2014年底推出,納入了國際頂尖的68種學術期刊,涵蓋論文數每年約為57000篇。自然指數被科技界廣為接受,其權威性源于期刊遴選的高水準與共識:由主要學科享有杰出學術聲譽的科學家進行遴選,并通過全球10萬名科學家網絡調查驗證。
自然指數網站數據顯示,在國家層面,中國在全球位列第4,僅次于美國、德國和英國。其中,中國與美國的科研合作最多。美國和中國已構成全球科研合作中最主要的雙邊關系,兩國在所有雙邊合作國中的合作分值最高,且呈現高速增長的態勢。2012至2015年期間,涉及中美雙方機構的科研合作數量增加了80%以上。此外,與中國合作較多的國家依次為德國、英國、日本、澳大利亞、新加坡、加拿大和法國。
在機構層面,“2016自然指數一科研合作”從全球165個國家近20000家科研機構中,篩選出了國際合作得分最高的100家科研機構。這100家機構包括美國航空航天局(NASA)、法國國家科學研究院(CNRS)、德國馬普學會、意大利國家天體物理研究所(INAF)等國際知名綜合類和專業類科研機構,也包括哈佛大學、牛津大學、劍橋大學、加州理工,加州大學伯克利分校等國際知名高校。在這100家機構中,中國科學院位列第4位,中國科學院大學排名第11位。法國國家科學研究院、意大利國家天體物理研究所、歐洲粒子物理研究所(CERN)位列前三位。此外,有22家中國機構也位居全球100強之列(其中,天津大學第7、南京郵電大學第16、北京大學第20)。
與中國科學院合作最多的國外科研機構分別是,德國馬普學會、佐治亞理工大學、法國國家科學研究院、哈佛大學、斯坦福大學、德國亥姆霍茲國家研究中心聯合會、意大利國家天體物理研究所、新加坡國立大學、牛津大學和芝加哥大學。這顯示,中國科學院國際合作的對象主要集中在享譽全球的一流機構。
報告還對學科層面的國際合作狀態進行了分析比較,中國在化學領域國際合作中的表現驚人,中國科學院作為機構再度排名全球第一,顯示出中國科學院在化學領域的突出國際影響力。與此同時,生命科學領域的科研合作數量增加了一倍以上。
報告認為,科研合作者雖然存在著顯著的空間群集現象(即由同一個城市的科研機構合作),但隨著中國具備國際視野和經驗的優秀科研人員日益增多,中國在不斷擴展國際科研合作的規模與深度。
中國科學院正在深入實施“率先行動”計劃,其中,率先建設國際一流科研機構,是中國科學院的重要目標之一。廣泛、深入、高水平的國際合作是世界一流科研機構發展道路的共同特征,也是最為顯著的標志。中國科學院正在以高水平國際合作為起點和依托.著力建設國際合作機構,大力發起國際大科學計劃,以建成若干具有鮮明學術特色和世界影響力的科學研究中心和創新高地。
來源:中國科學院科技戰略咨詢研究院