Demek berê, bersiva nîv-salê ya ji bo pêşkeftina hevbeş a Hengqin di navbera Zhuhai û Macao de hêdî hêdî vedibû. Yek ji fîberên optîk ên cross-sînor bal kişand. Ew di nav Zhuhai û Macao re derbas bû da ku pêwendiya hêza hesabker û parvekirina çavkaniyê ji Macao heya Hengqin pêk bîne, û kanalek agahdarî ava bike. Shanghai di heman demê de projeya nûvekirin û veguheztina tora ragihandinê ya hemî fîberê "optîkî li pişta sifir" pêşve dike da ku pêşkeftina aborî ya bi kalîte û karûbarên ragihandinê yên çêtir ji niştecîhan re peyda bike.
Bi pêşkeftina bilez a teknolojiya Internetnternetê re, daxwaza bikarhêneran ji bo seyrûsefera Înternetê roj bi roj zêde dibe, ka meriv çawa kapasîteya ragihandina fibera optîkî baştir dike, bûye pirsgirêkek lezgîn ku were çareser kirin.
Ji dema xuyabûna teknolojiya ragihandinê ya fiber optîk, di warên zanist û teknolojiyê û civakê de guhertinên mezin pêk aniye. Wekî serîlêdanek girîng a teknolojiya lazerê, teknolojiya agahdariya lazer a ku ji hêla teknolojiya ragihandinê ya fiber optîk ve tê temsîl kirin, çarçoweya tora ragihandinê ya nûjen ava kiriye û bûye beşek girîng a ragihandina agahdariyê. Teknolojiya ragihandinê ya fîbera optîkî hêzek girîng a cîhana Înternetê ya heyî ye, û ew di heman demê de yek ji teknolojiyên bingehîn ên serdema agahdariyê ye.
Bi derketina domdar a teknolojiyên cihêreng ên derketî yên wekî Înterneta Tiştan, daneyên mezin, rastiya virtual, îstîxbarata sûnî (AI), pêwendiya mobîl a nifşa pêncemîn (5G) û teknolojiyên din, daxwazên bilindtir li ser danûstandin û veguheztina agahdarî têne danîn. Li gorî daneyên lêkolînê yên ku ji hêla Cisco ve di sala 2019-an de hatine weşandin, seyrûsefera IP-ya salane ya gerdûnî dê ji 1.5ZB (1ZB=1021B) di 2017-an de bibe 4.8ZB di 2022-an de, bi rêjeya mezinbûna salane ya tevlihev 26%. Li hember meyla mezinbûna seyrûsefera zêde, pêwendiya fîbera optîkî, wekî beşa herî paşîn a tora ragihandinê, ji bo nûvekirinê di bin zextek mezin de ye. Pergal û torên ragihandinê yên fîbera optîkî ya bi lez û bez, bi kapasîteya mezin dê bibin rêgeza pêşkeftina sereke ya teknolojiya ragihandinê ya fîbera optîk.
Dîroka Pêşketinê û Rewşa Lêkolînê ya Teknolojiya Ragihandina Fibera Optîk
Yekem lazera yaqût di sala 1960-an de hate pêşve xistin, piştî vedîtina çawaniya karkirina lazer ji hêla Arthur Showlow û Charles Townes ve di sala 1958-an de. Dûv re, di sala 1970-an de, yekem lazera nîvconductor AlGaAs ku dikare di germahiya odeyê de berdewam bike bi serfirazî hate pêşve xistin, û di sala 1977-an de, lazera nîvconductor hate fêm kirin ku di hawîrdorek pratîkî de bi deh hezaran demjimêran bi berdewamî dixebite.
Heya nuha, lazer ji bo ragihandina fiber optîkî ya bazirganî şertên pêşîn hene. Ji destpêka îcadkirina lazerê ve, dahêneran sepana wê ya girîng a potansiyela di warê ragihandinê de nas kirin. Lêbelê, di teknolojiya pêwendiya lazerê de du kêmasiyên eşkere hene: yek ew e ku ji ber cihêbûna tîrêjê lazerê enerjiyek mezin dê winda bibe; ya din ev e ku ew ji hawîrdora serîlêdanê pir bandor dibe, wek mînak serîlêdana di hawîrdora atmosferê de dê bi giranî di şert û mercên hewayê de bibe mijara guhertinan. Ji ber vê yekê, ji bo danûstendina lazerê, rêgezek pêlek optîkî ya guncan pir girîng e.
Fibera optîkî ya ku ji bo ragihandinê tê bikar anîn ku ji hêla Dr. Kao Kung, xwediyê Xelata Nobelê ya fîzîkê ve hatî pêşniyar kirin, hewcedariyên teknolojiya pêwendiya lazerê ya ji bo rêvekirina pêlan pêk tîne. Wî pêşniyar kir ku windakirina Rayleigh ya fiber optîkî ya camê dikare pir kêm be (kêmtir ji 20 dB/km), û windabûna hêzê di fîbera optîkî de bi giranî ji vegirtina ronahiyê ji hêla nepakiyên di materyalên camê de tê, ji ber vê yekê paqijkirina materyalê ya sereke ye. ji bo kêmkirina windabûna fîbera optîkî ya Key, û her weha destnîşan kir ku veguheztina yek-modê ji bo domandina performansa ragihandinê ya baş girîng e.
Di sala 1970-an de, Pargîdaniya Corning Glass fîberek optîkî ya multimode ya li ser bingeha quartz-ê bi windabûna 20dB/km li gorî pêşniyara paqijkirinê ya Dr. Piştî lêkolîn û pêşkeftina domdar, windabûna fîberên optîkî yên bingeh-quartz nêzî sînorê teorîk bû. Heya nuha, şert û mercên ragihandina fibera optîkî bi tevahî têr bûne.
Pergalên pêwendiya fiber optîk ên destpêkê hemî rêbaza wergirtina tespîtkirina rasterast pejirand. Ev rêbazek pêwendiya fiberê ya optîkî ya nisbeten hêsan e. PD detektorek zagona çargoşe ye, û tenê tundiya nîşana optîkî dikare were tespît kirin. Ev rêbaza wergirtina tespîta rasterast ji nifşa yekem a teknolojiya ragihandinê ya fibera optîkî ya di salên 1970-an de heya destpêka salên 1990-an berdewam kir.
Ji bo zêdekirina karanîna spektrumê di nav berfê de, pêdivî ye ku em ji du aliyan ve dest pê bikin: yek ev e ku em teknolojiyê bikar bînin da ku nêzî sînorê Shannon bibin, lê zêdekirina karbidestiya spektrêmê hewcedariyên rêjeya têlefonê-to-deng zêde kiriye, bi vî rengî rêjeya dengdanê kêm dike. dûrahiya veguhestinê; ya din ev e ku meriv qonaxê bi tevahî bikar bîne, Kapasîteya hilgirtina agahdariya dewleta polarîzasyonê ji bo veguheztinê tê bikar anîn, ku pergala pêwendiya optîkî ya hevgirtî ya nifşê duyemîn e.
Pergala ragihandina optîkî ya hevgirtî ya nifşê duyemîn ji bo tespîtkirina intradyne mîkserek optîkî bikar tîne, û wergirtina cihêrengiya polarîzasyonê qebûl dike, ango, di dawiya wergirtinê de, ronahiya nîşanê û ronahiya oscilatorê ya herêmî di du tîrêjên ronahiyê yên ku dewletên polarîzasyona wan ortogonal in têne dabeş kirin. ji hev re. Bi vî rengî, pêşwaziya polarîzasyon-bêhessarî dikare were bidestxistin. Wekî din, divê were destnîşan kirin ku di vê demê de, şopandina frekansê, vegerandina qonaxa hilgir, wekhevkirin, hevdemkirin, şopandina polarîzasyonê û demultiplekskirina li dawiya wergirtinê hemî dikarin bi teknolojiya pêvajoyek nîşana dîjîtal (DSP) ve werin qedandin, ku pir zehf hêsan dike. sêwirana wergirê, û kapasîteya vegerandina sînyala çêtir.
Hin Pirsgirêk û Nêrînên Pêşveçûna Teknolojiya Ragihandina Fibera Optîkî
Bi serîlêdana teknolojiyên cihêreng, derdorên akademîk û pîşesazî bi bingehîn gihîştine sînorê karbidestiya spektral a pergala ragihandinê ya fiber optîkî. Ji bo berdewamkirina zêdekirina kapasîteya veguheztinê, ew tenê bi zêdekirina bandêra pergalê B (bi xêzkirina kapasîteyê) an zêdekirina rêjeya sînyala-dengê dikare were bidestxistin. Gotûbêja taybetî wiha ye.
1. Çareseriya zêdekirina hêza veguhestinê
Ji ber ku bandora nehêle ya ku ji hêla veguheztina hêza bilind ve hatî çêkirin dikare bi bi rêkûpêk zêdekirina qada bandorker a beşa fîberê were kêm kirin, ew çareseriyek e ku hêzê zêde bike ku meriv li şûna fîbera yek-modê ji bo veguheztinê bikar bîne fîbera çend-mode. Wekî din, çareseriya herî gelemperî ya heyî ya ji bo bandorên nehêlî ev e ku meriv algorîtmaya paşnavkirina dîjîtal (DBP) bikar bîne, lê baştirkirina performansa algorîtmê dê bibe sedema zêdebûna tevliheviya hesabkirinê. Di van demên dawî de, lêkolîna teknolojiya fêrbûna makîneyê di tezmînata nehêl de perspektîfek serîlêdanê ya baş nîşan da, ku tevliheviya algorîtmê pir kêm dike, ji ber vê yekê sêwirana pergala DBP dikare di pêşerojê de ji hêla fêrbûna makîneyê ve were arîkar kirin.
2. Zêdekirina bandwidth ji amplifier optîk
Zêdekirina firehiya bandê dikare sînorê frekansa EDFA bişkîne. Ji bilî C-band û L-band, S-band jî dikare di nav rêza serîlêdanê de, û amplifikatorê SOA an Raman dikare ji bo zêdekirinê were bikar anîn. Lêbelê, fîbera optîkî ya heyî ji bilî S-band di bandên frekansê de windahiyek mezin heye, û pêdivî ye ku celebek nû ya fîbera optîkî were sêwirandin da ku windabûna ragihandinê kêm bike. Lê ji bo bendên mayî, teknolojiya bihêzkirina optîkî ya bazirganî jî dijwariyek e.
3. Lêkolîna li ser fiber optîk windabûna kêm
Lêkolîna li ser fibera windabûna veguheztina kêm yek ji pirsgirêkên herî krîtîk di vê qadê de ye. Fibera bingehîn a vala (HCF) xwedan îmkana windabûna veguheztinê ya kêmtir e, ku dê derengiya dema veguheztina fiberê kêm bike û dikare pirsgirêka nehêl a fîberê heya radeyek mezin ji holê rake.
4. Lêkolîna li ser teknolojiyên têkildar ên piralîkirina dabeşkirina fezayê
Teknolojiya pirrengkirina dabeşkirina fezayê çareseriyek bi bandor e ji bo zêdekirina kapasîteya fiberek yekane. Bi taybetî, fîbera optîkî ya pir-core ji bo veguheztinê tê bikar anîn, û kapasîteya fiberek yekane duqat dibe. Pirsgirêka bingehîn di vî warî de ev e ku gelo amplifikatorek optîkî ya jêhatîtir heye an na. , wekî din ew tenê dikare bi çend fîberên optîkî yên yek-core wekhev be; bi karanîna teknolojiya pirrengkirina mod-dabeşkirinê, di nav de moda polarîzasyona xêzkirî, tîrêjê OAM-ê ku li ser bingeha yekjimariya qonaxê û tîra vektorê ya silindrîk li ser bingeha yekjimariya polarîzasyonê ye, teknolojiyek weha dikare bibe Multipleksa Beam astek nû ya azadiyê peyda dike û kapasîteya pergalên ragihandinê yên optîkî baştir dike. Ew di teknolojiya ragihandinê ya fiber optîk de perspektîfên serîlêdanê yên berfireh hene, lê lêkolîna li ser amplifikatorên optîkî yên têkildar jî dijwariyek e. Digel vê yekê, meriv çawa tevliheviya pergalê ya ku ji ber derengiya koma moda cihêreng û teknolojiya wekhevkirina dîjîtal a pir-derketina pir-derveyî pêk tê hevseng e jî hêjayî balê ye.
Perspektîfên Pêşkeftina Teknolojiya Ragihandina Fibera Optîk
Teknolojiya ragihandinê ya fîbera optîkî ji veguheztina kêm-leza destpêkê heya veguheztina bilez a heyî pêşketiye, û bûye yek ji teknolojiyên bingehîn ên ku civaka agahdarî piştgirî dike, û dîsîplîn û qada civakî ya mezin pêk aniye. Di pêşerojê de, her ku daxwaziya civakê ya ji bo veguheztina agahdarî her ku diçe zêde dibe, pergalên ragihandinê yên fiber optîkî û teknolojiyên torê dê berbi kapasîteya pir-mezin, îstîxbarat û entegrasyonê pêşve bibin. Digel ku performansa veguheztinê baştir dikin, ew ê berdewam bikin ku lêçûn kêm bikin û xizmeta debara gel bikin û alîkariya welat bikin ku agahdarî ava bike. civak roleke girîng dilîze. CeiTa bi gelek rêxistinên karesata xwezayî re hevkarî kiriye, ku dikarin hişyariyên ewlehiya herêmî yên wekî erdhej, lehî û tsunamî pêşbînî bikin. Ew tenê hewce ye ku bi ONU ya CeiTa ve girêdayî ye. Dema ku felaketek xwezayî çêbibe, qereqola erdhejê dê hişyariya zû bide. Termînala di bin ONU Alerts de dê were hevdem kirin.
(1) Tora optîkî ya hişmend
Li gorî pergala pêwendiya bêserûber, pergala ragihandinê ya optîkî û tora tora optîkî ya hişmend di warê veavakirina torê, domandina torê û tespîtkirina xeletiyê de hîn di qonaxa destpêkê de ne, û dereceya îstîxbaratê têrê nake. Ji ber kapasîteya mezin a yek fîberê, rûdana her têkçûna fiberê dê bandorek mezin li ser aborî û civakê bike. Ji ber vê yekê, çavdêriya pîvanên torê ji bo pêşkeftina torên aqilmend ên pêşerojê pir girîng e. Rêbazên lêkolînê yên ku divê di pêşerojê de di vî warî de balê bikişîne ev in: Pergala şopandina parametreya pergalê ku li ser bingeha teknolojiya hevgirtî ya hêsan û fêrbûna makîneyê ye, teknolojiya şopandina mîqdara laşî ya ku li ser bingeha analîza nîşana hevgirtî û refleksa qonaxa-hêsas a optîkî ya dem-domê ye.
(2) Teknolojî û pergala yekbûyî
Armanca bingehîn a yekbûna cîhazê kêmkirina lêçûn e. Di teknolojiya ragihandinê ya fîberê ya optîkî de, veguheztina leza bilind a dûr-kurt dikare bi nûvekirina nîşana domdar ve were fêhm kirin. Lêbelê, ji ber pirsgirêkên nûvekirina rewşa qonax û polarîzasyonê, yekbûna pergalên hevgirtî hîn jî bi zehmet e. Wekî din, ger pergalek optîkî-elektrîkî-optîkî ya yekbûyî ya mezin pêk were, dê kapasîteya pergalê jî bi girîngî were pêşve xistin. Lêbelê, ji ber faktorên wekî karbidestiya teknîkî ya kêm, tevliheviya zêde, û dijwariya entegrasyonê, ne gengaz e ku bi berfirehî nîşanên hemî-optîkî yên wekî 2R-ya hemî-optîkî (ji nû ve zêdekirin, ji nû ve şekilkirin), 3R (ji nû ve zêdekirin) pêşve bibin. , ji nû ve-dem, û ji nû ve şekilkirin) di warê ragihandina optîkî de. teknolojiya pêvajoyê. Ji ber vê yekê, di warê teknolojî û pergalên entegrasyonê de, rêwerzên lêkolînê yên pêşerojê wiha ne: Her çend lêkolînên heyî yên li ser pergalên pirrengkirina dabeşkirina fezayê bi nisbî dewlemend in, hêmanên sereke yên pergalên pirrengkirina dabeşkirina fezayê hîna di akademî û pîşesaziyê de destkeftiyên teknolojîk bi dest nexistine. û bihêzkirina bêtir hewce ye. Lêkolîn, wekî lazer û modulatorên yekbûyî, wergirên yekbûyî yên du-alî, amplifikatorên optîkî yên yekbûyî yên bi enerjiya bilind, hwd.; Dibe ku cûreyên nû yên fîberên optîkî bi girîngî firehiya bandê ya pergalê berfireh bikin, lê hîn jî lêkolînek din hewce ye ku pê ewle bibe ku performansa wan a berfireh û pêvajoyên hilberînê dikarin bigihîjin asta heyî ya yekane. cîhazên cihêreng ên ku dikarin bi fibera nû ya di girêdana pêwendiyê de werin bikar anîn lêkolîn bikin.
(3) Amûrên ragihandinê yên optîkî
Di cîhazên ragihandinê yên optîkî de, lêkolîn û pêşkeftina amûrên fotonîkî yên silicon encamên destpêkê bi dest xistine. Lêbelê, heya niha, lêkolîna têkildarî navxweyî bi giranî li ser cîhazên pasîf ve girêdayî ye, û lêkolîna li ser cîhazên çalak bi nisbî qels e. Di warê amûrên ragihandinê yên optîkî de, rêwerzên lêkolîna pêşerojê ev in: lêkolîna entegrasyonê ya amûrên çalak û amûrên optîkî yên silicon; lêkolîna li ser teknolojiya entegrasyonê ya amûrên optîkî yên ne-silicon, wekî lêkolîna li ser teknolojiya entegrasyonê ya materyal û substratan III-V; pêşveçûna bêtir lêkolîn û pêşveçûna amûra nû. Bişopînin, wekî lîtium niobate lîtium lîtûma pêla optîkî ya yekbûyî bi avantajên leza bilind û xerckirina hêza kêm.
Dema şandinê: Tebax-03-2023
