K: Jelenleg még mindig az egymódusú optikai szál az optikai szálátvitel fő alkalmazása?
V: Igen, a többmagos optikai szál viszonylag élvonalbeli próbálkozás, és jelenleg van néhány kapcsolódó alkalmazás, amelyek még nem általánosak, de a következő generációban lehetségessé válnak.
A fentiek az OFweek optikai kommunikáció rövid kezdete, és Mr. Xiao Limin, a Fudan Egyetem Információtudományi és Mérnöki Karának munkatársa az optikai szálak alkalmazási trendjeiről.
A közelmúltban Xiao Limin kutatócsoportja, a Fudan Egyetem Információtudományi és Mérnöki Iskolájából fontos áttörést ért el a többmagos optikai szál fúziós illesztési technológia kutatásában – elkészített egy többmagos, kiváló teljesítményű optikai szál magtávolságú átalakítót, és a világon először valósította meg a heterogén többmagos optikai szálat. Illesztés kis veszteséggel és alacsony áthallással. A Veken Optical Communications gratuláló üzenetet küldött.
Az optikai szálas kommunikációs átvitel elkerülhetetlen fejlődési trendje
Jelenleg a felhőalapú számítástechnika, a nagyfelbontású videó, a tárgyak internete és az 5G kommunikációs rendszerek erőteljes fejlődésével a globális hálózati forgalom drámaian megnőtt. A szokásos egymagos egymódusú optikai szál átvitelt azonban korlátozza a Shannon-határ. Az elkövetkező néhány évben az optikai hálózatok lassú növekedése és a nagy sávszélesség iránti piaci kereslet közötti ellentmondás egyre élesebbé válik, és ez az optikai kommunikációs iparban sürgősen megoldandó probléma lesz.
Az optikai kommunikáció bővítésének jövőbeni problémájának megoldása érdekében az iparágban elismert műszaki megoldás az egyszálas kapacitás növelésére a térosztásos multiplexelési technológia alkalmazása. A többmagos optikai szál, a többmódusú optikai szál vagy a többmagos többmódusú optikai szál az optikai szálas kommunikációs átvitel elkerülhetetlen fejlődési trendje.
Áttörés a térosztásos multiplexelés optikai szálas technológiájában: zökkenőmentes optikai összekapcsolás a különböző típusú többmagos optikai szálak között
1. ábra Az egyszálas átviteli rendszer kapacitásának fejlődési trendje
A többmagos optikai szál hatékonyan növelheti az optikai szál térbeli sűrűségét, és a tengerentúli internetes óriások megelőzően alkalmazzák.
A kommunikációs piac megragadása és az optikai szálak átviteli frekvenciasávjának bővítése érdekében a Facebook és a Google már 2018-ban arra fogadott, hogy hogyan lehetne növelni az optikai szálak számát a kábelekben.
A Google által januárban használatba vett Dunant-kábel például 12 pár optikai szálat tartalmaz, amelyek teljes kapacitása 250 Tbit/s. Az Atlanti-óceánon épülő két hálózat még 16 pár optikai szálat is használ, és várhatóan 350-370 Tbit/s-os teljes kapacitást ér el.
Nemrég, októberben pedig a Facebook megbízta a NEC-t a világ legnagyobb kapacitású tengeralattjáró kábelének megépítésével – az új transzatlanti kábellel, amely 24 pár optikai szálat használ. Befejezése után a világ legforgalmasabb adatforgalmi sztrádáján áll majd – 500 TB/másodperc (körülbelül 4,000 Blu-ray Disc adat) rekordot ért el Észak-Amerika és Európa között.
Ugyanebben az időben: Benjamin J. Egy Puttnam vezette kutatócsoport arról számolt be, hogy csapata 0,125 mm külső átmérőjű, {{0}}magos optikai szálat használt az adatok továbbítására. Különféle erősítőtechnológiák kombinálásával olyan átviteli rendszert építettek ki, amely kihasználta a WDM technológiát, és létrehozta az átmérőjű optikai szál átviteli adatainak rögzítését: Lehetővé teszi, hogy minden csatorna 319 Tbit/s adatátviteli sebességet érjen el akár 3001 kilométeres távolságon belül. .
További pályázatokról is beszámolnak.
A többszálas mag hangmagasságú konverter új alkalmazási lehetőségeket nyit meg
A hagyományos egymagos optikai szálhoz képest a többmagos szál (MCF) több magja ugyanazt a burkolatot használja. Ennek a nagy sűrűségű, többcsatornás szerkezetnek az előnyei az alacsony gyártási költségek, a helytakarékosság és a nagy átviteli kapacitás. Ezért a többmagos optikai szál rendkívül fontos alkalmazási értékkel rendelkezik a térosztásos multiplexelés optikai kommunikációs rendszerében, az adatközponti kapcsolatokban, a chipek közötti kommunikációban, a következő generációs optikai szálas erősítőben, az optikai érzékelésben, a kvantumtechnológiában stb.
Az új, többmagos optikai szálas technológiával kapcsolatos kutatások egyike azoknak a kutatásoknak, amelyek a jövőbeni kommunikációbővítés problémájának megoldására irányulnak.
Mindeddig azonban még mindig nincs egységes szabvány a többmagos optikai szálak tervezésére a világon. A többmagos optikai szálak gyártása során a különböző high-tech cégek nagy erőfeszítéseket tettek a magok száma, a magok elrendezése, a magméret, a magtávolság és a törésmutató-eloszlás tekintetében. Mindegyik más, ami megnehezíti a különböző típusú többmagos szálak fúziós illesztését.
Például a FiberHome Fujikura Optic Technology Co. Ltd.-nek és más cégeknek különböző többmagos optikai szálakat kell összeillesztenie egy hosszú távú, többmagos optikai szálátviteli rendszer kiépítéséhez. Előfordulhat azonban, hogy a korlátozott többmagos üvegszálas ventilátor-bemeneti és -kimeneti eszközök nem egyeznek az átviteli rendszerben használt többmagos szálakkal.
"Az alacsony veszteségű optikai szál-fúziós technológia az optikai szálas eszközök és rendszerek alapja. Az akadémiai kutatások során csak az azonos típusú többmagos optikai szál-fúziós technológia fejlődéséről számolnak be, de a különböző típusú többmagos optikai szálak fúziójának technikai szűk keresztmetszete. Az optikai szálak fúziója még mindig megoldatlan. Vannak kutatások külföldön. A kutatók még azt is gondolják, hogy a különböző típusú többmagos szálak fúziós összeillesztése szinte lehetetlen, ami súlyosan hátráltatja a széles körű alkalmazást ezen a területen." – mondta Xiao Limin.
Egy hatalmas, többmagos optikai szálas többcsatornás multiplexelési rendszer létrehozása és az eltérő szálak, különösen a különböző magtávolságú többmagos optikai szálak összeillesztése jelenleg elkerülhetetlen technikai szűk keresztmetszeti probléma.
A többmagos optikai szálas technológia fejlesztése által előidézett technikai probléma leküzdése érdekében Xiao Limin kutatócsoportja a Fudani Egyetem Informatikai és Műszaki Iskolájából végre új nemzetközi áttörést ért el a többmagos optikai szál fúzió területén. technológia gondos kutatáson keresztül előkészített különféle A kiváló teljesítményű többmagos optikai szál magtávolság-konverter kis veszteségű és alacsony keresztmetszetű fúziós illesztést valósít meg a különböző többmagos optikai szálak között.
Xiao Limin kutatócsoportja többmagos optikai szálak kúposodási technológiáját javasolta (2. ábra), amely magában foglal két technológiát, az előre és a fordított kúpos technológiát, amelyek egyaránt használhatók a többmagos optikai szálak magjai közötti távolság beállítására, és egyidejűleg szabályozzák az optikai szálak magjai közötti távolságot. a többmagos szálak üzemmód jellemzői.
2. ábra Kétféle többmagos optikai szál magtávolság-átalakító sematikus diagramja
A többmagos optikai szál fordított elkeskenyedésének technológiája alapján, a heterogén többmagos optikai szálak magtávolságának és üzemmód-mezőátmérőjének összehangolásával a Xiao Limin kutatócsoportja pontosan képes elkészíteni az alacsony veszteségű, alacsony keresztmetszetű magokat kétféle többmagos szálhoz. -magos optikai szálak, amelyek magtávolsága nem egyezik. hangmagasság-átalakító.
Két különböző felépítésű, 26 μm-es magtávolság-különbséggel rendelkező többmagos szál esetén (3. ábra (a, b)) a Xiao Limin kutatócsoportja által készített magtávolság-átalakító akár 0 veszteséget is elérhet. .18 dB és az áthallás akár -68 dB .
Azonos csomóponttal és kissé eltérő magtávolsággal rendelkező többmagos szálak esetében (3(b, c) ábra) a magtávolságú átalakító vesztesége 0,17 dB, az áthallás pedig olyan alacsony, mint -66 dB.
Áttörés a térosztásos multiplexelés optikai szálas technológiájában: zökkenőmentes optikai összekapcsolás a különböző típusú többmagos optikai szálak között
3. ábra Háromféle többmagos optikai szál mag végfelületének mikroképe
A Xiao Limin kutatócsoportja által javasolt többmagos optikai szálas szálmagos átalakító előkészítési technológiája tökéletesen megoldja az eltérő többmagos optikai szál-fúzió műszaki problémáit optikai kommunikációs hálózatokban, egyedülálló perspektívát biztosít a többmagos optikai szálas eszközök elkészítéséhez. , és felszabadítja a többmagos optikai szálat a gyakorlati alkalmazásokban. Több potenciál az alkalmazásokban.
