武漢郵電科學(xué)研究院近日宣布,在國內(nèi)首次實現(xiàn)560Tb/s超大容量波分復(fù)用及空分復(fù)用的光傳輸系統(tǒng)實驗,可以實現(xiàn)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(tǒng)研究領(lǐng)域邁上了新的臺階。
本次實驗采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的單模七芯光纖為傳輸介質(zhì)。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(zé)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(shù)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(zhì)進行創(chuàng)新的同時,本次實驗所采用的系統(tǒng)設(shè)備使用了16個單光源,經(jīng)過光多載波發(fā)生裝置,單芯傳輸容量為80Tbit/s,系統(tǒng)傳輸總?cè)萘窟_到560Tbit/s。據(jù)介紹,經(jīng)專家組測試驗證,此次實現(xiàn)的“560Tbit/s超大容量單模多芯光纖光傳輸系統(tǒng)”為國內(nèi)首次,達到了國際先進水平。
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的快速興起,流量激增給信息通信網(wǎng)絡(luò)帶來巨大挑戰(zhàn),解決網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流的“井噴式增長”難題正成為全球信息通信領(lǐng)域的競爭高地。作為我國光通信領(lǐng)域核心研發(fā)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(lǐng)域,連續(xù)取得重大科技突破。2014年首次實現(xiàn)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(shù)商用實踐取得成功。
來源:新華網(wǎng)
據(jù)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(fā)射場——海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心首次啟用,領(lǐng)略了長征五號、長征七號首飛任務(wù),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(lǐng)域今年有哪些“小目標”等待實現(xiàn)?
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(zhì)量13噸,物資運輸能力6噸,采用兩艙構(gòu)型,能夠?qū)?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(fā)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(wù)將驗證推進劑在軌補加技術(shù),為未來我國空間站的建設(shè)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(dān)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(shè)備、維修器材和試驗載荷設(shè)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(xiàn)在,北斗衛(wèi)星在天空中已完全建成由14顆組網(wǎng)衛(wèi)星和32個地面站天地協(xié)同組網(wǎng)運行的北斗二號系統(tǒng)。2015年以來,我國又成功發(fā)射了5顆北斗全球?qū)Ш皆囼炐?,目前已完成試驗驗證,基本固化了北斗三號衛(wèi)星的狀態(tài)。
北斗三號系統(tǒng)采取了星間傳輸、地基傳輸功能一體化設(shè)計,實現(xiàn)了高軌、低軌衛(wèi)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(wèi)星的組網(wǎng)。今年7月左右,它將進行首次發(fā)射,實施數(shù)次一箭雙星發(fā)射,今年年內(nèi)一共計劃發(fā)射6至8顆衛(wèi)星。
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)副總設(shè)計師李祖洪說:我們就要發(fā)展一個全球的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),也就是為全球的用戶無償?shù)奶峁?dǎo)航定位信號,全天候、全天時、高精度實現(xiàn)導(dǎo)航定位系統(tǒng)。
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(dān)我國探月工程“繞、落、回”三步走中最后一步任務(wù),屆時,中國將成為全球第三個自主掌握月球探測返回技術(shù)的國家。嫦娥五號探測器系統(tǒng)副總設(shè)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(fā)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(xiàn)無人自動采樣返回的任務(wù),然后樣品采完回來以后,要轉(zhuǎn)移到“返回器”上,然后再由“返回器”實現(xiàn)把樣品安全帶到我們地球上來。
來源:央廣網(wǎng)
“十三五”期間,中國將在北京建設(shè)一臺高性能的高能同步輻射光源(High Energy Photon Source,HEPS)——北京光源,設(shè)計亮度及相干度高于世界現(xiàn)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(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域前沿研究發(fā)揮關(guān)鍵支撐作用,成為我國同步輻射光源和應(yīng)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(qū)的X射線及各種先進的實驗技術(shù),為多學(xué)科的創(chuàng)新研究提供支撐。上海光源的建成使我國在中能X射線區(qū)進入了國際先進水平。為進一步提高國家安全和工業(yè)核心創(chuàng)新能力,我國迫切需要一臺高能同步輻射光源。
會議執(zhí)行主席之一、中國科學(xué)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(huán)電子發(fā)射度的“多彎鐵色散”結(jié)構(gòu),能使電子發(fā)射度低于0.1納米弧度(nm·rad),接近衍射極限。經(jīng)過適當?shù)母倪M之后,發(fā)射度能夠達到衍射極限(0.01納米弧度)。由于各項關(guān)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(fā)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(shù)(光譜亮度)達10的22次方個。這一亮度比世界現(xiàn)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(xué)家們相信,這將使原有的實驗技術(shù)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(chǎn)及服役過程中的變化進行實時研究?!斑@對工程材料等國家重大需求至關(guān)重要?!倍钶x表示。
同時,極低的電子發(fā)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(shù)。例如,在生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、介觀科學(xué)等領(lǐng)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(xué)成像等技術(shù)。
據(jù)記者了解,高能同步輻射光源項目已列入國家發(fā)展改革委發(fā)布的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)“十三五”規(guī)劃,也是中科院與北京市共建懷柔科學(xué)城的核心。該項目預(yù)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(xué)網(wǎng)
《自然》雜志日前發(fā)布的“2016自然指數(shù)—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(xué)院在國際合作中表現(xiàn)卓越,作為中國科研機構(gòu)的引領(lǐng)者.躋身全球科研機構(gòu)國際合作百強的第4位。
自然指數(shù)(Nature Index)由國際著名學(xué)術(shù)出版機構(gòu)自然出版集團(NPG)于2014年底推出,納入了國際頂尖的68種學(xué)術(shù)期刊,涵蓋論文數(shù)每年約為57000篇。自然指數(shù)被科技界廣為接受,其權(quán)威性源于期刊遴選的高水準與共識:由主要學(xué)科享有杰出學(xué)術(shù)聲譽的科學(xué)家進行遴選,并通過全球10萬名科學(xué)家網(wǎng)絡(luò)調(diào)查驗證。
自然指數(shù)網(wǎng)站數(shù)據(jù)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(gòu)成全球科研合作中最主要的雙邊關(guān)系,兩國在所有雙邊合作國中的合作分值最高,且呈現(xiàn)高速增長的態(tài)勢。2012至2015年期間,涉及中美雙方機構(gòu)的科研合作數(shù)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(gòu)層面,“2016自然指數(shù)一科研合作”從全球165個國家近20000家科研機構(gòu)中,篩選出了國際合作得分最高的100家科研機構(gòu)。這100家機構(gòu)包括美國航空航天局(NASA)、法國國家科學(xué)研究院(CNRS)、德國馬普學(xué)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(yè)類科研機構(gòu),也包括哈佛大學(xué)、牛津大學(xué)、劍橋大學(xué)、加州理工,加州大學(xué)伯克利分校等國際知名高校。在這100家機構(gòu)中,中國科學(xué)院位列第4位,中國科學(xué)院大學(xué)排名第11位。法國國家科學(xué)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(gòu)也位居全球100強之列(其中,天津大學(xué)第7、南京郵電大學(xué)第16、北京大學(xué)第20)。
與中國科學(xué)院合作最多的國外科研機構(gòu)分別是,德國馬普學(xué)會、佐治亞理工大學(xué)、法國國家科學(xué)研究院、哈佛大學(xué)、斯坦福大學(xué)、德國亥姆霍茲國家研究中心聯(lián)合會、意大利國家天體物理研究所、新加坡國立大學(xué)、牛津大學(xué)和芝加哥大學(xué)。這顯示,中國科學(xué)院國際合作的對象主要集中在享譽全球的一流機構(gòu)。
報告還對學(xué)科層面的國際合作狀態(tài)進行了分析比較,中國在化學(xué)領(lǐng)域國際合作中的表現(xiàn)驚人,中國科學(xué)院作為機構(gòu)再度排名全球第一,顯示出中國科學(xué)院在化學(xué)領(lǐng)域的突出國際影響力。與此同時,生命科學(xué)領(lǐng)域的科研合作數(shù)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(xiàn)象(即由同一個城市的科研機構(gòu)合作),但隨著中國具備國際視野和經(jīng)驗的優(yōu)秀科研人員日益增多,中國在不斷擴展國際科研合作的規(guī)模與深度。
中國科學(xué)院正在深入實施“率先行動”計劃,其中,率先建設(shè)國際一流科研機構(gòu),是中國科學(xué)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(gòu)發(fā)展道路的共同特征,也是最為顯著的標志。中國科學(xué)院正在以高水平國際合作為起點和依托.著力建設(shè)國際合作機構(gòu),大力發(fā)起國際大科學(xué)計劃,以建成若干具有鮮明學(xué)術(shù)特色和世界影響力的科學(xué)研究中心和創(chuàng)新高地。
來源:中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院