K: Onko yksimuotoinen valokuitu tällä hetkellä edelleen valokuitusiirron pääsovellus?
V: Kyllä, moniytiminen valokuitu on suhteellisen huippuluokan yritys, ja tällä hetkellä on joitain siihen liittyviä sovelluksia, jotka eivät vielä ole yleisiä, mutta tulevat mahdollisiksi seuraavan sukupolven aikana.
Yllä oleva on lyhyt alku OFweek-optiselle kommunikaatiolle ja Mr. Xiao Limin Fudanin yliopiston tietotekniikan korkeakoulusta, joka käsittelee valokuitusovellusten trendejä.
Äskettäin Xiao Liminin tutkimusryhmä Fudanin yliopiston Informaatiotieteen ja tekniikan korkeakoulusta on tehnyt tärkeän läpimurron moniytimisen optisten kuitujen fuusioliitosteknologian tutkimuksessa – valmistellut moniytimisen optisen kuidun ydinvälimuuntimen, jolla on erinomainen suorituskyky, ja toteutti heterogeenisen moniytimisen optisen kuidun ensimmäistä kertaa maailmassa. Jatkossa pieni häviö ja pieni ylikuuluminen. Veken Optical Communications lähetti onnitteluviestin.
Optisen kuituviestinnän väistämätön kehitystrendi
Tällä hetkellä pilvipalvelun, teräväpiirtovideon, esineiden internetin ja 5G-viestintäjärjestelmien voimakkaan kehityksen myötä maailmanlaajuinen verkkoliikenne on lisääntynyt dramaattisesti. Tavallista yksiytimistä yksimuotoista valokuitusiirtoa rajoittaa kuitenkin Shannonin raja. Lähivuosina optisten verkkojen hitaan kasvun ja markkinoiden suuren kaistanleveyden kysynnän välinen ristiriita kärjistyy ja muodostuu tärkeäksi ongelmaksi, joka on ratkaistava pikaisesti optisen viestinnän alalla.
Optisen viestinnän laajenemisen ongelman ratkaisemiseksi tulevaisuudessa alan tunnustettu tekninen ratkaisu yksikuitukapasiteetin lisäämiseen on käyttää avaruusjakoista multipleksointitekniikkaa. Moniytiminen optinen kuitu, monimuotoinen valokuitu tai moniytiminen monimuotoinen valokuitu on optisen kuidun viestinnän väistämätön kehitystrendi.
Läpimurto avaruusjakoisen multipleksoinnin optisessa kuitutekniikassa: saumaton optinen liitäntä erityyppisten moniytimien valokuitujen välillä
kuva 1. Yksikuituisen siirtojärjestelmän kapasiteetin kehitystrendi
Moniytiminen valokuitu voi tehokkaasti lisätä optisen kuidun avaruudellista tiheyttä, ja Internet-jättiläiset ulkomailla ovat käyttäneet sitä ennaltaehkäisevästi.
Viestintämarkkinoiden valloittamiseksi ja optisten kuitujen siirtotaajuuskaistan laajentamiseksi Facebook ja Google panostivat jo vuonna 2018 keinoihin lisätä optisten kuitujen määrää kaapeleissa.
Esimerkiksi Googlen tammikuussa käyttöönottamassa Dunant-kaapelissa on 12 paria optisia kuituja, joiden kokonaiskapasiteetti on 250 Tbit/s. Kaksi Atlantin valtamerelle rakenteilla olevaa verkkoa käyttävät jopa 16 paria optisia kuituja, ja niiden odotetaan saavuttavan täyden kapasiteetin 350-370 Tbit/s.
Ja äskettäin, lokakuussa, Facebook tilasi NEC:n rakentamaan maailman suurimman kapasiteetin merenalaisen kaapelin - uuden transatlanttisen kaapelin, joka käyttää 24 paria optisia kuituja. Valmistuttuaan se on maailman vilkkaimmalla tiedonsiirtotiellä – saavutettiin ennätykselliset 500 Tt:n siirtokapasiteetti sekunnissa (noin 4,000 Blu-ray Disc -tietoa) Pohjois-Amerikan ja Euroopan välillä.
Samoihin aikoihin Benjamin J. Puttnamin johtama tutkimusryhmä kertoi, että hänen tiiminsä käytti {{0}}ydinoptista kuitua, jonka ulkohalkaisija oli 0,125 mm, tiedon siirtämiseen. Yhdistämällä eri vahvistintekniikoita he rakensivat siirtojärjestelmän, joka hyödynsi WDM-tekniikkaa ja loi halkaisijaltaan optisen kuidun lähetystietojen tallennus: Salli kunkin kanavan saavuttaa 319 Tbit/s tiedonsiirtonopeus jopa 3001 kilometrin etäisyydellä. .
Lisää hakemuksia on myös raportoitu.
Monikuituydinvälimuunnin avaa uusia sovellusmahdollisuuksia
Perinteiseen yksiytimiseen optiseen kuituun verrattuna moniydinkuidun (MCF) useilla ytimillä on sama päällyste. Tämän tiheän, monikanavaisen rakenteen etuna on alhaiset tuotantokustannukset, tilansäästö ja korkea siirtokapasiteetti. Siksi moniytimisellä optisella kuidulla on erittäin tärkeä sovellusarvo avaruusjakoisen multipleksoinnin optisessa viestintäjärjestelmässä, datakeskusyhteydessä, sirujen välisessä tiedonsiirrossa, seuraavan sukupolven optisessa kuituvahvistimessa, optisessa tunnistuksessa, kvanttiteknologiassa jne.
Uuden moniytimisen valokuituteknologian tutkimus on yksi tutkimuskeskuksista, joilla ratkaistaan tulevaisuuden viestinnän laajenemisen ongelma.
Maailmalla ei kuitenkaan toistaiseksi ole vielä olemassa yhtenäistä standardia moniytimien optisten kuitujen suunnittelulle. Moniytimien optisten kuitujen valmistuksessa useat korkean teknologian yritykset ovat tehneet suuria ponnisteluja ytimien lukumäärän, ytimen järjestelyn, ytimen koon, ytimien etäisyyden ja taitekerroinjakauman suhteen. Jokainen on erilainen, mikä vaikeuttaa erityyppisten moniytimien kuitujen yhdistämistä.
Esimerkiksi FiberHome Fujikura Optic Technology Co. Ltd ja muut yritykset joutuvat yhdistämään erilaisia moniytimiä optisia kuituja rakentaakseen pitkän matkan moniytimisen optisen kuidun siirtojärjestelmän. Rajoitetut moniytimiset kuidun sisään- ja ulospuhalluslaitteet eivät kuitenkaan välttämättä vastaa siirtojärjestelmässä käytettyä moniytimistä kuitua.
"Matalahäviöinen valokuitufuusioteknologia on valokuitulaitteiden ja -järjestelmien perusta. Akateemisessa tutkimuksessa raportoidaan vain samantyyppisen moniytimisen valokuitufuusion edistyminen, mutta erityyppisten moniytimien tekninen pullonkaula. valokuitufuusio on edelleen ratkaisematta. Ulkomailla on tutkimuksia. Tutkijat jopa ajattelevat, että erityyppisten moniytimien kuitujen fuusioliittäminen on lähes mahdotonta, mikä haittaa vakavasti laajaa käyttöä tällä alalla." Xiao Limin sanoi.
Valtavan moniytimisen optisten kuitujen monikanavamultipleksointijärjestelmän perustaminen ja erilaisten kuitujen, erityisesti moniytimien optisten kuitujen liittäminen eri ydinvälillä, on tällä hetkellä väistämätön tekninen pullonkaulaongelma.
Voittaakseen tämän moniytimisen optisen kuituteknologian kehityksen aiheuttaman teknisen ongelman Xiao Liminin tutkimusryhmä Fudanin yliopiston tietotekniikan korkeakoulusta on vihdoin tehnyt uuden kansainvälisen läpimurron moniytimisen valokuitufuusion alalla. teknologiaa huolellisen tutkimuksen avulla valmisteltu erilaisia Erinomaisen suorituskyvyn omaava moniytiminen valokuitujen etäisyysmuunnin toteuttaa pienihäviöisen ja vähäisen ristikkäisen fuusioliitoksen erilaisten moniytimien optisten kuitujen välillä.
Xiao Liminin tutkimusryhmä ehdotti moniytimistä optisten kuitujen kapenevaa tekniikkaa (kuva 2), mukaan lukien kaksi tekniikkaa, eteenpäin kartio ja taaksepäin kartio, joita molempia voidaan käyttää säätämään moniytimien optisten kuitujen ytimien välistä etäisyyttä ja samanaikaisesti säätämään kuitua. moniydinkuitujen tilaominaisuudet.
Kuva 2 Kaaviokaavio kahdesta moniytimisestä valokuituydinvälimuuntimesta
Xiao Liminin tutkimusryhmä voi valmistaa tarkasti pienihäviöisiä, vähän ristikkäisiä ytimiä kahden tyyppisille moniytimisille ytimille, jotka perustuvat moniytimisen optisen kuidun käänteisen kapenevan teknologiaan. -ydinoptiset kuidut, joiden ytimien etäisyys ei täsmää. sävelkorkeuden muuntaja.
Kahdella moniytimisellä kuidulla, joilla on erilainen rakenne ja 26 μm:n sydänväliero (kuva 3 (a, b)), Xiao Liminin tutkimusryhmän valmistama sydänvälimuunnin voi saavuttaa jopa 0 .18 dB ja ylikuuluminen niinkin alhainen kuin -68 dB .
Moniytimisillä kuiduilla, joilla on sama liitos ja hieman erilaiset sydänvälit (kuva 3(b, c)), sydänvälimuuntimen häviö on niinkin pieni kuin 0,17 dB ja ylikuuluminen on niin pieni kuin -66 dB.
Läpimurto avaruusjakoisen multipleksoinnin optisessa kuitutekniikassa: saumaton optinen liitäntä erityyppisten moniytimien valokuitujen välillä
Kuva 3 Mikrokuvat kolmen tyyppisen moniytimisen optisen kuidun ytimen päätypinnoista
Xiao Liminin tutkimusryhmän ehdottama moniytimisen valokuituytimen sävelkorkeuden muuntimen valmistustekniikka ratkaisee täydellisesti erilaisen moniytimisen valokuitufuusion tekniset ongelmat optisissa viestintäverkoissa, tarjoaa ainutlaatuisen näkökulman moniytimien valokuitulaitteiden valmistukseen. , ja vapauttaa moniytimisen optisen kuidun käytännön sovelluksissa. Lisää potentiaalia sovelluksissa.
