——Hiện tại, sợi quang đơn mode - có còn là ứng dụng chính của truyền dẫn sợi quang không?
——Vâng, sợi lõi đa - là một nỗ lực cắt - tiên tiến. Có một số ứng dụng liên quan, vẫn chưa phải là chủ đạo, nhưng sẽ trở nên khả thi trong thế hệ tiếp theo.
Trên đây là phần mở đầu ngắn gọn của OFweek Optical Communication và Xiao Limin từ Trường Khoa học Thông tin và Kỹ thuật của Đại học Fudan về chủ đề xu hướng ứng dụng của cáp quang.
Gần đây, nhóm nghiên cứu của Limin Xiao từ Trường Khoa học Thông tin và Kỹ thuật thuộc Đại học Phúc Đán đã tạo ra một bước đột phá quan trọng trong việc nghiên cứu công nghệ tổng hợp sợi quang đa {0}} lõi - được chuẩn bị đa - lõi bộ chuyển đổi khoảng cách lõi sợi quang - với hiệu suất tuyệt vời, đây là lần đầu tiên trên thế giới nhận ra sợi quang nhiều lõi - khác nhau. Suy hao - thấp và mối nối nhiễu xuyên âm - thấp. Hangzhou Softel Optic Co., Ltd xin chúc mừng về điều này.
Xu hướng phát triển tất yếu của truyền dẫn thông tin cáp quang
Hiện tại, với sự phát triển nhanh chóng của điện toán đám mây, video độ nét cao -, Internet of Things và hệ thống liên lạc 5G, lưu lượng mạng toàn cầu đã tăng lên đáng kể. Tuy nhiên, việc truyền dẫn của sợi quang chế độ đơn - lõi đơn - thông thường bị giới hạn bởi giới hạn Shannon. Trong vài năm tới, mâu thuẫn giữa tốc độ tăng trưởng mạng lưới quang yếu và nhu cầu băng thông lớn của thị trường ngày càng gay gắt, đã trở thành một bài toán quan trọng cần được giải quyết cấp bách trong ngành truyền thông quang.
Để giải quyết vấn đề mở rộng thông tin liên lạc quang trong tương lai, giải pháp kỹ thuật được ngành công nghiệp - công nhận để tăng dung lượng của một sợi quang là sử dụng công nghệ ghép kênh phân chia không gian. Sợi đa - lõi, sợi đa - chế độ hoặc sợi - đa lõi - là xu hướng phát triển tất yếu của truyền dẫn thông tin bằng sợi quang.
Sợi quang đa lõi - có thể làm tăng mật độ không gian của sợi quang một cách hiệu quả và đã được các ông lớn Internet ở nước ngoài ưa chuộng.
Để giành lấy thị trường truyền thông và mở rộng băng tần truyền dẫn của cáp quang, ngay từ năm 2018, Facebook và Google đã đánh cược bằng cách tăng số lượng sợi quang trên cáp.
Ví dụ, cáp Dunant được Google đưa vào sử dụng hồi tháng 1 có 12 đôi sợi với tổng dung lượng 250 Tbit / s. Và hai mạng của nó đang được xây dựng ở Đại Tây Dương đã sử dụng 16 cặp sợi quang, dự kiến sẽ đạt được công suất đầy đủ từ 350 đến 370 Tbit / s.
Và gần đây nhất, vào giữa - tháng 10, Facebook đã ủy quyền cho NEC xây dựng - cáp quang biển có dung lượng -- cao nhất thế giới, một tuyến cáp xuyên Đại Tây Dương mới với 24 cặp sợi quang mà khi hoàn thành, nó sẽ chạy xa lộ dữ liệu bận rộn nhất thế giới -- Đạt được tổng dung lượng truyền kỷ lục 500 TB mỗi giây (khoảng 4000 dữ liệu Blu - ray Disc) giữa Bắc Mỹ và Châu Âu.
Đồng thời, bởi Benjamin J. thuộc Viện Công nghệ Thông tin và Truyền thông Quốc gia (NICT) tại Hoa Kỳ. Một nhóm nghiên cứu do Puttnam đứng đầu báo cáo rằng nhóm của họ đã sử dụng một sợi quang 4 lõi có đường kính ngoài là 0. 125 mm để truyền dữ liệu. Bằng cách kết hợp các công nghệ khuếch đại khác nhau, một hệ thống truyền dẫn đã được xây dựng tận dụng công nghệ WDM, tạo ra một hệ thống truyền dẫn thông qua lớp phủ tiêu chuẩn. Ghi dữ liệu truyền bằng sợi đường kính: Tốc độ truyền dữ liệu 319 Tbit / s Thông lượng truyền trên mỗi kênh đạt được trên khoảng cách lên đến 3001 km.
Nhiều ứng dụng đang được báo cáo lần lượt.
Bộ chuyển đổi đa - lõi sợi quang - sang - lõi mở ra tiềm năng ứng dụng mới
So với các sợi lõi - đơn truyền thống, nhiều lõi trong sợi đa lõi (MCF) chia sẻ cùng một lớp bọc. Cấu trúc kênh - mật độ cao, đa - này có ưu điểm là chi phí sản xuất thấp, tiết kiệm không gian và khả năng truyền tải cao. Do đó, nhiều sợi - lõi có giá trị ứng dụng cực kỳ quan trọng trong không gian - hệ thống thông tin quang ghép kênh phân chia, kết nối trung tâm dữ liệu, giao tiếp giữa - chip, bộ khuếch đại sợi - thế hệ tiếp theo , cảm biến quang học và công nghệ lượng tử.
Nghiên cứu về công nghệ sợi đa - lõi mới là một trong những ưu tiên nghiên cứu để giải quyết vấn đề mở rộng dung lượng truyền thông trong tương lai.
Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có một tiêu chuẩn thống nhất cho việc thiết kế các sợi quang đa - lõi trên thế giới. Khi sản xuất sợi quang nhiều - lõi, các công ty công nghệ cao - có các khía cạnh khác nhau như số lõi, cách sắp xếp lõi, kích thước lõi, khoảng cách lõi, phân bố chỉ số khúc xạ, v.v. Mỗi loại đều khác nhau, làm cho sự hợp nhất giữa các loại sợi lõi đa - khác nhau trở nên khó khăn hơn.
Ví dụ: Công ty TNHH Công nghệ Quang học FiberHome Fujikura và các công ty khác cần nối nhiều sợi lõi - khác nhau để xây dựng hệ thống truyền dẫn sợi lõi - nhiều - khoảng cách dài. Các thiết bị có nhiều sợi - lõi sợi - vào và quạt - ra có thể không khớp với nhiều sợi lõi - được sử dụng trong hệ thống truyền dẫn.
"Công nghệ nối sợi quang suy hao - thấp là nền tảng của các thiết bị và hệ thống sợi quang. Trong nghiên cứu học thuật, chỉ có tiến bộ của việc nối sợi quang cùng một loại sợi quang đa lõi - đã được báo cáo , nhưng nút thắt kỹ thuật của quá trình kết hợp các loại sợi quang đa lõi - khác nhau vẫn chưa được giải quyết. Đã có các nghiên cứu ở nước ngoài. Một số người thậm chí còn nghĩ rằng sự hợp nhất của các loại sợi đa - lõi khác nhau là điều gần như không thể, điều này cản trở nghiêm trọng đến việc ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực này. " Xiao Limin nói.
Thiết lập một hệ thống ghép kênh đa {0}} sợi lõi đa - khổng lồ và nối các loài khác nhau, đặc biệt là nhiều sợi lõi - với khoảng cách lõi khác nhau, là một vấn đề kỹ thuật không thể tránh khỏi hiện nay.
Để khắc phục sự cố kỹ thuật này do sự phát triển của công nghệ sợi quang đa - lõi, nhóm nghiên cứu của Xiao Limin từ Trường Khoa học Thông tin và Kỹ thuật, Đại học Fudan cuối cùng đã tạo ra một bước đột phá quốc tế mới trong lĩnh vực đa {{ 1}} công nghệ tổng hợp sợi quang lõi sau quá trình nghiên cứu miệt mài. Bộ chuyển đổi khoảng cách giữa nhiều lõi sợi - lõi với hiệu suất tuyệt vời nhận ra sự suy giảm - thấp và mối nối kết hợp nhiễu xuyên âm - thấp giữa các sợi lõi đa - khác nhau.
Nhóm nghiên cứu của Xiao Limin đã đề xuất công nghệ côn sợi đa - lõi (Hình 2), bao gồm kỹ thuật côn thuận và côn ngược, cả hai đều có thể được sử dụng để điều chỉnh khoảng cách và điều khiển lõi sợi đa - lõi đặc tính chế độ của nhiều sợi lõi - cùng một lúc.
Dựa trên công nghệ côn đảo ngược nhiều - sợi lõi, bằng cách phù hợp với khoảng cách lõi và đường kính trường chế độ của các sợi lõi nhiều - khác nhau, nhóm nghiên cứu của Xiao Limin có thể chuẩn bị chính xác tổn thất - thấp và lõi nhiễu xuyên âm - thấp cho hai loại sợi lõi đa - với khoảng cách lõi không khớp. Bộ chuyển đổi khoảng cách.
