大数据的兴起和信息技术的进步，对我们产生了深远的影响，要求我们提供足够的带宽以满足日益增长的传输需求的能力。
南非约翰内斯堡威特沃特斯兰德大学的研究人员与科学和工业研究委员会正在寻找一种新的资源，以替代可能在未来失效的传统光通信系统。
他们的最新研究发表在2016年6月10日的《科学报道》上，这个团队由来自南非和突尼斯的科研人员组成，他们展示了在光学通讯线路中所使用的100多种不同的光线，这些光线的组合能够将通信系统带宽提高100倍以上。
这个想法是威特沃特斯兰德大学的安德鲁•福布斯教授提出的，他领导了这一合作项目。其中的关键实验是由两个人共同完成的，他们分别是威特沃特斯兰德大学物理系结构光学研究小组的卡梅罗•古兹曼博士和科学和工业研究委员会的安吉拉•杜德利博士。
关于这个研究的第一次实验是由突尼斯高等通信学校的的阿卜杜拉赫曼•特瑞利完成的，他作为学生到南非进行访问，同时该项目是非洲激光中心资助研究项目的一部分。其他的团队成员包括有威特沃特斯兰德大学的比安弗尼•南格、突尼斯高等通信学校的安尼•本•塞勒姆博士和穆拉德•胡辛教授，他们都为这个项目做了杰出的贡献。
带宽上限的瓶颈
传统的光通信系统负责调制的内容包括所发送的光的振幅、相位、偏振、颜色和频率。但是，我们预测在不远的将来这些技术将达到一个带宽瓶颈。
而光也有一个“模式”，即光的强度分布，比如它是如何在照相机或屏幕上的分布的。
由于这些模式是独特的，它们可以被用来编码信息：
模式1 =通道1或字母A，
模式2 =通道2或字母B，等等。
那么这意味着什么？
. 在未来，带宽的大小取决于我们能够利用的不同类型光线的种类多少。十种光线意味着带宽比现有的增加10倍，并且新增的10个通讯都用于数据传输。
在现代光通信系统中，我们只使用了一种单一的模式。这是由于技术瓶颈导致的，主要是如何将信息打包集合进光线中以及如何从光线中取出这些信息。
研究进行的如何
在最新的研究中，通过利用三维坐标技术，这个团队向人们展示了应用超过100种光的数据传输模式。
他们将数字全息图写在了一个小小的液晶显示器（LCD）中，并且展示了用100多种不同颜色的光线对全息图进行编码的可能性。
通过打包集成，然后将信息编码进光线中，来实现魔方图像的“发送”和“接收”
“这是目前实现的，将最多种光线创建和检测的数据传输设备，远远超过了现有的最先进的技术,”福布斯说。
其中一种新颖的做法是使装置变成“色盲'，这样就可以用多种不同波长的光线对同一全息图进行编码。
根据罗萨莱斯-古斯曼的做法，可以将“100个全息图像被组合成单个复杂的全息图。此外，每个子全息图都会进行单独定制，以校正光学象差，比如色差，角度偏移等”。
下一步该怎么走？
下一阶段是走出实验室，并将这项技术展示应用于现实中。
福布斯说：“目前，我们正在与一个商业实体进行合作，以测试在当前环境下的运行结果。”他们的方法，有可能会在自由空间以及光纤中得以应用。
