V: Ali je enosmerna optična vlakna trenutno še vedno glavna uporaba prenosa po optičnih vlaknih?
O: Da, večjedrna optična vlakna so razmeroma vrhunski poskus in trenutno obstaja nekaj povezanih aplikacij, ki še niso običajne, vendar bodo postale možne v naslednji generaciji.
Zgoraj je kratek začetek optične komunikacije OFweek in g. Xiao Limin s šole za informacijske znanosti in inženiring Univerze Fudan na temo trendov uporabe optičnih vlaken.
Pred kratkim je raziskovalna skupina Xiao Limina s Šole za informacijsko znanost in inženirstvo Univerze Fudan naredila pomemben preboj v raziskavah tehnologije fuzijskega spajanja večjedrnih optičnih vlaken – pripravila je pretvornik razmika med jedri večjedrnih optičnih vlaken z odlično zmogljivostjo in prvič na svetu realiziral heterogeno večjedrno optično vlakno. Spajanje z nizkimi izgubami in nizkim preslušavanjem. Optične komunikacije Veken so poslale čestitko.
Neiogiben razvojni trend prenosa komunikacije po optičnih vlaknih
Trenutno se je z močnim razvojem računalništva v oblaku, videa visoke ločljivosti, interneta stvari in komunikacijskih sistemov 5G globalni omrežni promet močno povečal. Vendar pa je običajni enojedrni enomodni prenos optičnih vlaken omejen s Shannonovo mejo. V naslednjih nekaj letih se bo protislovje med počasno rastjo optičnih omrežij in povpraševanjem po visoki pasovni širini na trgu vse bolj zaostrovalo, kar bo postalo pomemben problem, ki ga je treba nujno rešiti v industriji optičnih komunikacij.
Da bi rešili problem širitve optične komunikacije v prihodnosti, je v industriji priznana tehnična rešitev za povečanje zmogljivosti enega vlakna uporaba tehnologije prostorskega multipleksiranja. Večjedrna optična vlakna, večnačinovna optična vlakna ali večjedrna večnačinovna optična vlakna so neizogiben razvojni trend prenosa komunikacije po optičnih vlaknih.
Preboj v tehnologiji multipleksiranja optičnih vlaken z razdelitvijo prostora: brezšivna optična povezava med različnimi vrstami večjedrnih optičnih vlaken
slika 1. Trend razvoja zmogljivosti prenosnega sistema z enim vlaknom
Večjedrna optična vlakna lahko učinkovito povečajo prostorsko gostoto optičnih vlaken in so jih preventivno uporabili internetni velikani v tujini.
Da bi zavzela komunikacijski trg in razširila prenosni frekvenčni pas optičnih vlaken, sta Facebook in Google že leta 2018 stavila na načine za povečanje števila optičnih vlaken v kablih.
Na primer, kabel Dunant, ki ga je Google dal v uporabo januarja, ima 12 parov optičnih vlaken s skupno zmogljivostjo 250 Tbit/s. Dve omrežji v izgradnji v Atlantskem oceanu uporabljata celo 16 parov optičnih vlaken, dosegli pa naj bi polno zmogljivost od 350 do 370 Tbit/s.
In pred kratkim, oktobra, je Facebook naročil NEC, da zgradi najzmogljivejši podmorski kabel na svetu – novi čezatlantski kabel, ki uporablja 24 parov optičnih vlaken. Po dokončanju bo na najbolj obremenjeni podatkovni avtocesti na svetu – Dosežena rekordna skupna zmogljivost prenosa 500 TB na sekundo (približno 4,000 podatkov Blu-ray Disc) med Severno Ameriko in Evropo.
Približno v istem času Benjamin J. Raziskovalna skupina, ki jo vodi Puttnam, je poročala, da je njegova ekipa za prenos podatkov uporabljala {{0}}jedrno optično vlakno z zunanjim premerom 0,125 mm. S kombinacijo različnih ojačevalnih tehnologij so izdelali prenosni sistem, ki je izkoristil tehnologijo WDM in ustvaril Snemanje podatkov o prenosu premera optičnih vlaken: vsakemu kanalu dovolite, da doseže prenos podatkov s hitrostjo 319 Tbit/s na razdalji do 3001 kilometrov. .
Poročajo tudi o več prijavah.
Pretvornik nagiba jedra z več vlakni odpira nove možnosti uporabe
V primerjavi s tradicionalnimi enojedrnimi optičnimi vlakni ima več jeder v večjedrnih vlaknih (MCF) enako oblogo. Ta večkanalna struktura visoke gostote ima prednosti nizkih proizvodnih stroškov, prihranka prostora in visoke zmogljivosti prenosa. , Zato ima večjedrna optična vlakna izjemno pomembno uporabno vrednost v optičnem komunikacijskem sistemu za multipleksiranje prostorske razdelitve, povezavi s podatkovnim centrom, komunikaciji čip-čip, ojačevalniku optičnih vlaken naslednje generacije, optičnem zaznavanju, kvantni tehnologiji itd.
Raziskave nove tehnologije večjedrnih optičnih vlaken so eno od raziskovalnih središč za rešitev problema prihodnje širitve komunikacije.
Vendar do sedaj na svetu še vedno ni enotnega standarda za načrtovanje večjedrnih optičnih vlaken. Pri izdelavi večjedrnih optičnih vlaken so se različna visokotehnološka podjetja močno potrudila glede števila jeder, razporeditve jeder, velikosti jeder, razmika med jedri in porazdelitve lomnega količnika. Vsak je drugačen, kar povečuje težave pri fuzijskem spajanju med različnimi vrstami večjedrnih vlaken.
Na primer, FiberHome Fujikura Optic Technology Co. Ltd in druga podjetja morajo spajati različna večjedrna optična vlakna, da bi zgradili sistem za prenos večjedrnih optičnih vlaken na dolge razdalje. Vendar se omejene naprave za vhod in izstop iz večjedrnih vlaken morda ne bodo ujemale z večjedrnimi vlakni, ki se uporabljajo v prenosnem sistemu.
"Tehnologija fuzije optičnih vlaken z nizkimi izgubami je osnova naprav in sistemov optičnih vlaken. V akademskih raziskavah poročajo le o napredku iste vrste fuzije večjedrnih optičnih vlaken, vendar o tehničnem ozkem grlu različnih vrst večjedrnih Fuzija optičnih vlaken je še vedno nerešena. V tujini potekajo raziskave. Raziskovalci celo menijo, da je fuzijsko spajanje različnih vrst večjedrnih vlaken skoraj nemogoče, kar resno ovira široko uporabo na tem področju." je rekel Xiao Limin.
Vzpostavitev ogromnega večjedrnega večkanalnega multipleksnega sistema optičnih vlaken in spajanje različnih vlaken, zlasti večjedrnih optičnih vlaken z različnimi razmiki med jedri, je trenutno neizogiben tehnični problem ozkega grla.
Da bi premagali to tehnično težavo, ki jo je povzročil razvoj tehnologije večjedrnih optičnih vlaken, je raziskovalna skupina Xiao Limina s Šole za informacijske znanosti in inženiring Univerze Fudan končno dosegla nov mednarodni preboj v fuziji večjedrnih optičnih vlaken. tehnologijo s pomočjo mukotrpnih raziskav pripravljenih različnih Večjedrni pretvornik razmika med jedri optičnih vlaken z odlično zmogljivostjo uresničuje fuzijsko spajanje med različnimi večjedrnimi optičnimi vlakni z majhnimi izgubami in nizkimi preslušanji.
Raziskovalna skupina Xiao Limin je predlagala tehnologijo zoženja večjedrnih optičnih vlaken (slika 2), vključno z dvema tehnologijama zoževanja naprej in nazaj, ki ju je mogoče uporabiti za prilagoditev razdalje med jedri večjedrnih optičnih vlaken in istočasno uravnavanje značilnosti načina večjedrnih vlaken.
Slika 2 Shematski diagram dveh vrst pretvornikov razmika jeder z večjedrnimi optičnimi vlakni
Na podlagi tehnologije povratnega zoženja večjedrnih optičnih vlaken lahko raziskovalna skupina Xiao Limina z usklajevanjem razmika med jedri in premera polja načina heterogenih večjedrnih optičnih vlaken natančno pripravi jedra z majhnimi izgubami in nizkim preslušavanjem za dve vrsti več -jedrna optična vlakna, katerih razmak med jedri se ne ujema. pretvornik višine.
Za dve večjedrni vlakni z različnimi strukturami in razliko med jedri 26 μm (slika 3 (a, b)) lahko pretvornik razmika med jedri, ki ga je pripravila raziskovalna skupina Xiao Limin, doseže tako nizko izgubo kot 0 .18 dB in preslušavanje tako nizko kot -68 dB.
Za večjedrna vlakna z enakim stičiščem in nekoliko drugačno razdaljo med jedri (sl. 3(b, c)) je izguba pretvornika med jedri tako nizka kot 0.17 dB in presluh je nizek kot -66 dB.
Preboj v tehnologiji multipleksiranja optičnih vlaken z razdelitvijo prostora: brezšivna optična povezava med različnimi vrstami večjedrnih optičnih vlaken
Slika 3 Mikrografi končnih ploskev jedra treh vrst večjedrnih optičnih vlaken
Tehnologija priprave večjedrnega pretvornika naklona jedra optičnega vlakna, ki ga je predlagala raziskovalna skupina Xiao Limin, odlično rešuje tehnične težave različnega zlitja večjedrnih optičnih vlaken v optičnih komunikacijskih omrežjih in zagotavlja edinstveno perspektivo za pripravo naprav z večjedrnimi optičnimi vlakni. , in bo izdal večjedrna optična vlakna v praktičnih aplikacijah. Več potenciala v aplikacijah.
