Ε: Επί του παρόντος, η οπτική ίνα μονής λειτουργίας εξακολουθεί να είναι η κύρια εφαρμογή της μετάδοσης οπτικών ινών;
Α: Ναι, η οπτική ίνα πολλαπλών πυρήνων είναι μια σχετικά προσπάθεια αιχμής και υπάρχουν ορισμένες σχετικές εφαρμογές προς το παρόν, οι οποίες δεν είναι ακόμη mainstream, αλλά θα γίνουν δυνατές στην επόμενη γενιά.
Τα παραπάνω είναι η σύντομη αρχή της οπτικής επικοινωνίας OFweek και του κ. Xiao Limin από τη Σχολή Πληροφορικής Επιστήμης και Μηχανικής του Πανεπιστημίου Fudan σχετικά με το θέμα των τάσεων εφαρμογής οπτικών ινών.
Πρόσφατα, η ερευνητική ομάδα του Xiao Limin από τη Σχολή Επιστήμης Πληροφορικής και Μηχανικής του Πανεπιστημίου Fudan έκανε μια σημαντική ανακάλυψη στην έρευνα της τεχνολογίας σύντηξης οπτικών ινών πολλαπλών πυρήνων—ετοίμασε έναν μετατροπέα απόστασης πυρήνων οπτικών ινών πολλαπλών πυρήνων με εξαιρετική απόδοση και πραγματοποίησε την ετερογενή πολυπύρηνη οπτική ίνα για πρώτη φορά στον κόσμο. Συναρμολόγηση με χαμηλή απώλεια και χαμηλή αλληλεπίδραση. Η Veken Optical Communications έστειλε ένα συγχαρητήριο μήνυμα.
Η αναπόφευκτη τάση ανάπτυξης της μετάδοσης επικοινωνίας οπτικών ινών
Προς το παρόν, με τη δυναμική ανάπτυξη του cloud computing, του βίντεο υψηλής ευκρίνειας, του Διαδικτύου των πραγμάτων και των συστημάτων επικοινωνίας 5G, η παγκόσμια κυκλοφορία δικτύου έχει αυξηθεί δραματικά. Ωστόσο, η συνηθισμένη μονοπύρηνη μονολειτουργική μετάδοση οπτικών ινών περιορίζεται από το όριο Shannon. Τα επόμενα χρόνια, η αντίφαση μεταξύ της αργής ανάπτυξης των οπτικών δικτύων και της ζήτησης για υψηλό εύρος ζώνης στην αγορά θα γίνει ολοένα και πιο έντονη και θα γίνει ένα σημαντικό πρόβλημα που πρέπει να επιλυθεί επειγόντως στον κλάδο των οπτικών επικοινωνιών.
Προκειμένου να λυθεί το πρόβλημα της επέκτασης των οπτικών επικοινωνιών στο μέλλον, η αναγνωρισμένη από τη βιομηχανία τεχνική λύση για την αύξηση της χωρητικότητας μιας ίνας είναι η χρήση τεχνολογίας πολυπλεξίας διαίρεσης χώρου. Η οπτική ίνα πολλαπλών πυρήνων, η οπτική ίνα πολλαπλών λειτουργιών ή η οπτική ίνα πολλαπλών λειτουργιών πολλαπλών πυρήνων είναι η αναπόφευκτη τάση ανάπτυξης της μετάδοσης επικοινωνίας με οπτικές ίνες.
Επανάσταση στην τεχνολογία πολυπλεξίας οπτικών ινών διαίρεσης χώρου: απρόσκοπτη οπτική διασύνδεση μεταξύ διαφορετικών τύπων πολυπύρηνων οπτικών ινών
Σχήμα 1. Αναπτυξιακή Τάση Ικανότητας Συστήματος Μεταφοράς Μονών Ινών
Η οπτική ίνα πολλαπλών πυρήνων μπορεί να αυξήσει αποτελεσματικά τη χωρική πυκνότητα της οπτικής ίνας και έχει εφαρμοστεί προληπτικά από γίγαντες του Διαδικτύου στο εξωτερικό.
Προκειμένου να κατακτήσουν την αγορά επικοινωνιών και να επεκτείνουν τη ζώνη συχνοτήτων μετάδοσης των οπτικών ινών, ήδη από το 2018, το Facebook και η Google στοιχηματίζουν σε τρόπους αύξησης του αριθμού των οπτικών ινών στα καλώδια.
Για παράδειγμα, το καλώδιο Dunant που χρησιμοποίησε η Google τον Ιανουάριο έχει 12 ζεύγη οπτικών ινών συνολικής χωρητικότητας 250 Tbit/s. Τα δύο υπό κατασκευή δίκτυα στον Ατλαντικό Ωκεανό χρησιμοποιούν ακόμη και 16 ζεύγη οπτικών ινών, και αναμένεται να επιτύχουν πλήρη χωρητικότητα 350 έως 370 Tbit/s.
Και πρόσφατα, τον Οκτώβριο, το Facebook ανέθεσε στη NEC να κατασκευάσει το υποβρύχιο καλώδιο με τη μεγαλύτερη χωρητικότητα στον κόσμο - το νέο υπερατλαντικό καλώδιο, το οποίο χρησιμοποιεί 24 ζεύγη οπτικών ινών. Μετά την ολοκλήρωσή του, θα βρίσκεται στον πιο πολυσύχναστο αυτοκινητόδρομο δεδομένων στον κόσμο - Πέτυχε συνολική χωρητικότητα μεταφοράς ρεκόρ 500 TB ανά δευτερόλεπτο (περίπου 4,000 δεδομένα Blu-ray Disc) μεταξύ Βόρειας Αμερικής και Ευρώπης.
Την ίδια εποχή, από τον Benjamin J. Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Puttnam ανέφερε ότι η ομάδα του χρησιμοποίησε μια {{0}}πυρήνα οπτική ίνα με εξωτερική διάμετρο 0,125 mm για τη μετάδοση δεδομένων. Συνδυάζοντας διάφορες τεχνολογίες ενισχυτών, κατασκεύασαν ένα σύστημα μετάδοσης που εκμεταλλεύτηκε την τεχνολογία WDM και δημιούργησε Καταγραφή δεδομένων μετάδοσης οπτικών ινών διαμέτρου: Επιτρέψτε σε κάθε κανάλι να επιτύχει ταχύτητα μετάδοσης 319 Tbit/s σε απόσταση έως και 3001 χιλιομέτρων .
Αναφέρονται επίσης περισσότερες αιτήσεις.
Ο μετατροπέας βήματος πυρήνα πολλαπλών ινών ξεκλειδώνει νέες δυνατότητες εφαρμογής
Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μονοπύρηνες οπτικές ίνες, πολλαπλοί πυρήνες σε πολυπύρηνες ίνες (MCF) μοιράζονται την ίδια επένδυση. Αυτή η δομή πολλών καναλιών υψηλής πυκνότητας έχει τα πλεονεκτήματα του χαμηλού κόστους παραγωγής, της εξοικονόμησης χώρου και της υψηλής ικανότητας μετάδοσης. Ως εκ τούτου, η οπτική ίνα πολλαπλών πυρήνων έχει εξαιρετικά σημαντική αξία εφαρμογής σε σύστημα οπτικής επικοινωνίας πολυπλεξίας διαίρεσης χώρου, σύνδεση κέντρου δεδομένων, επικοινωνία chip-to-chip, ενισχυτή οπτικών ινών επόμενης γενιάς, οπτική ανίχνευση, κβαντική τεχνολογία κ.λπ.
Η έρευνα για τη νέα τεχνολογία οπτικών ινών πολλαπλών πυρήνων είναι μία από τις ερευνητικές δραστηριότητες που εστιάζει στην επίλυση του προβλήματος της μελλοντικής επέκτασης της επικοινωνίας.
Ωστόσο, μέχρι τώρα, δεν υπάρχει ακόμη ενιαίο πρότυπο για το σχεδιασμό πολυπύρηνων οπτικών ινών στον κόσμο. Κατά την κατασκευή πολυπύρηνων οπτικών ινών, διάφορες εταιρείες υψηλής τεχνολογίας έχουν καταβάλει μεγάλες προσπάθειες όσον αφορά τον αριθμό των πυρήνων, τη διάταξη του πυρήνα, το μέγεθος του πυρήνα, την απόσταση μεταξύ των πυρήνων και την κατανομή του δείκτη διάθλασης. Το καθένα είναι διαφορετικό, γεγονός που αυξάνει τη δυσκολία της σύντηξης μεταξύ διαφορετικών τύπων ινών πολλαπλών πυρήνων.
Για παράδειγμα, η FiberHome Fujikura Optic Technology Co. Ltd και άλλες εταιρείες πρέπει να συνδέουν ανόμοιες πολυπύρηνες οπτικές ίνες για να δημιουργήσουν ένα σύστημα μετάδοσης οπτικών ινών πολλαπλών πυρήνων σε μεγάλες αποστάσεις. Ωστόσο, οι περιορισμένες συσκευές εισόδου και εξόδου ανεμιστήρα πολλαπλών πυρήνων ενδέχεται να μην ταιριάζουν με τις ίνες πολλαπλών πυρήνων που χρησιμοποιούνται στο σύστημα μετάδοσης.
"Η τεχνολογία σύντηξης οπτικών ινών χαμηλών απωλειών είναι η βάση των συσκευών και συστημάτων οπτικών ινών. Στην ακαδημαϊκή έρευνα, αναφέρεται μόνο η πρόοδος του ίδιου τύπου σύντηξης οπτικών ινών πολλαπλών πυρήνων, αλλά το τεχνικό σημείο συμφόρησης διαφορετικών τύπων πολυπύρηνων Η σύντηξη οπτικών ινών είναι ακόμη άλυτη. Υπάρχουν έρευνες στο εξωτερικό. Οι ερευνητές πιστεύουν μάλιστα ότι η σύντηξη διαφορετικών τύπων πολυπύρηνων ινών είναι σχεδόν αδύνατη, γεγονός που εμποδίζει σοβαρά την ευρεία εφαρμογή σε αυτόν τον τομέα». είπε ο Xiao Limin.
Η δημιουργία ενός τεράστιου πολυκαναλικού συστήματος πολυπλεξίας οπτικών ινών πολλαπλών πυρήνων και το μάτισμα ανόμοιων ινών, ειδικά πολυπύρηνων οπτικών ινών με διαφορετικές αποστάσεις πυρήνων, είναι επί του παρόντος ένα αναπόφευκτο τεχνικό πρόβλημα συμφόρησης.
Προκειμένου να ξεπεραστεί αυτό το τεχνικό πρόβλημα που προέκυψε από την ανάπτυξη τεχνολογίας οπτικών ινών πολλαπλών πυρήνων, η ερευνητική ομάδα του Xiao Limin από τη Σχολή Επιστήμης Πληροφορικής και Μηχανικής του Πανεπιστημίου Fudan πραγματοποίησε επιτέλους μια νέα διεθνή ανακάλυψη στη σύντηξη οπτικών ινών πολλαπλών πυρήνων τεχνολογία μέσω της επίπονης έρευνας που προετοιμάστηκε για διάφορα Ο μετατροπέας απόστασης πυρήνων οπτικών ινών πολλαπλών πυρήνων με εξαιρετική απόδοση πραγματοποιεί σύντηξη χαμηλών απωλειών και χαμηλών κροσσών μεταξύ ανόμοιων πολυπύρηνων οπτικών ινών.
Η ερευνητική ομάδα του Xiao Limin πρότεινε τεχνολογία κωνικότητας οπτικών ινών πολλαπλών πυρήνων (Εικόνα 2), συμπεριλαμβανομένων δύο τεχνολογιών κωνικότητας προς τα εμπρός και αντίστροφης κωνικότητας, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν και οι δύο για τη ρύθμιση της απόστασης μεταξύ των πυρήνων των πολυπύρηνων οπτικών ινών και ταυτόχρονα τη ρύθμιση της χαρακτηριστικά λειτουργίας πολυπύρηνων ινών.
Σχήμα 2 Σχηματικό διάγραμμα δύο ειδών μετατροπέων απόστασης πυρήνων οπτικών ινών πολλαπλών πυρήνων
Βασισμένη στην τεχνολογία της αντίστροφης κωνικότητας πολυπύρηνων οπτικών ινών, ταιριάζοντας την απόσταση πυρήνα και τη διάμετρο πεδίου λειτουργίας ετερογενών οπτικών ινών πολλαπλών πυρήνων, η ερευνητική ομάδα του Xiao Limin μπορεί να προετοιμάσει με ακρίβεια πυρήνες χαμηλών απωλειών και χαμηλών κρυστάλλων για δύο τύπους πολλαπλών -πυρήνες οπτικών ινών των οποίων η απόσταση μεταξύ των πυρήνων δεν ταιριάζει. μετατροπέας βήματος.
Για δύο ίνες πολλαπλών πυρήνων με διαφορετικές δομές και διαφορά μεταξύ πυρήνων 26 μm (Εικόνα 3 (α, β)), ο μετατροπέας απόστασης πυρήνα που έχει προετοιμαστεί από την ερευνητική ομάδα του Xiao Limin μπορεί να επιτύχει απώλεια έως και 0 .18 dB και διαφωνία έως -68 dB .
Για ίνες πολλαπλών πυρήνων με την ίδια διασταύρωση και ελαφρώς διαφορετική απόσταση μεταξύ των πυρήνων (Εικ. 3(β, γ)), η απώλεια μετατροπέα απόστασης πυρήνα είναι τόσο χαμηλή όσο 0.17 dB και η διασταύρωση είναι τόσο χαμηλή όσο -66 dB.
Επανάσταση στην τεχνολογία πολυπλεξίας οπτικών ινών διαίρεσης χώρου: απρόσκοπτη οπτική διασύνδεση μεταξύ διαφορετικών τύπων πολυπύρηνων οπτικών ινών
Εικ.3 Μικρογραφίες των ακραίων όψεων του πυρήνα τριών τύπων πολυπύρηνων οπτικών ινών
Η τεχνολογία προετοιμασίας του μετατροπέα βήματος πυρήνα οπτικών ινών πολλαπλών πυρήνων που προτείνεται από την ερευνητική ομάδα του Xiao Limin λύνει τέλεια τα τεχνικά προβλήματα της ανόμοιας σύντηξης πολυπύρηνων οπτικών ινών σε δίκτυα οπτικών επικοινωνιών, παρέχει μια μοναδική προοπτική για την προετοιμασία συσκευών οπτικών ινών πολλαπλών πυρήνων , και θα απελευθερώσει την πολυπύρηνη οπτική ίνα σε πρακτικές εφαρμογές. Περισσότερες δυνατότητες σε εφαρμογές.
