坚韧的光子和“最后几英尺”

光子是在宇宙大爆炸后的 10 秒内形成的，并从那时起一直存在。撇开物理学不谈，光子本质上是相当坚韧的，并且其速度是最快的。在传输时，可以将大量数据挤压到一个光纤束中。数据量取决于光纤的构成、长度和噪声等因素，但理论上，每根光纤可实现每秒数千万亿位的数据速率（单模）。局势很明朗，全球的数据有一天将通过光子引导型介质传输。大多数人都能想象得到，宏大的电信光纤干线遍布全球，以接近光速的速度跨数千公里传输数据。不过，它们最终会到达“最后几英尺”。在这最后几英尺内存在着消费者产品、独立的系统（如汽车车辆线束、交换机和路由器数据卡）以及大多数住宅和商业场所。铜线可以很好地解决“最后几英尺”的问题，而且它仍将是设计人员的良好选择。但出于一些具体应用的原因，我们需要重新审视这个问题。

光纤很轻。我并不是美化它，而是想说它的重量很轻。我们希望连接的对象越多，需要用来连接的导线（当然，还有无线）就越多。铜线束很重且难以布设（通常称为“电缆管理”）。采用新型可弯曲聚合物的光纤要比人们所想的更具弹性、更坚韧。它适用于空间有限且对重量敏感的商用飞机中的控制和信息娱乐系统的布线。此外，通过光纤传输的光子的变化可用于检测结构中的应力和物理入侵；非常准确地感知变化的光子神经系统也将很快问世。量子密码学可确保传输不受到黑客攻击。但是，我们不需要异乎寻常地去想它。 

出于相同的原因，汽车行业正在考虑使用光纤；需要连接的对象越多，电缆就越重。他们多次试验将 PCB 中的信号携带铜线替换为光纤，通过可靠的光纤布线直接连接元器件（我认为这是一个更好的解决方案）。但不得不说的是，一种技术替换另一种技术所花费的时间总是比技术倡导者所预测的时间长。传输光子所需的光学元器件也并不是免费的。飞机和汽车设计人员不愿意改变可靠性已经过多年证明的铜线线束基础结构。考虑到失败带来的不利因素，谨慎一点也是合理的，不过您可能早已进入由光缆布线控制的商用飞机领域。当然，光通信总线取代电通信总线的光芯片是最终目标。