Ne demek berê, bersiva nîvê salê ji bo pêşkeftina hevbeş a Hengqin di navbera Zhuhai û Makao de hêdî hêdî dihat pêşkêş kirin. Yek ji fîberên optîkî yên sînor-derbasbûyî bal kişand ser xwe. Ew ji Zhuhai û Makao derbas bû da ku pêwendiya hêza hesabkirinê û parvekirina çavkaniyan ji Makao heta Hengqin pêk bîne, û kanalek agahdariyê ava bike. Şanghay her weha projeya nûvekirin û veguherîna tora ragihandinê ya hemî fîber "optîkî vediguherîne sifir" pêş dixe da ku pêşkeftina aborî ya bi kalîte û karûbarên ragihandinê yên çêtir ji bo niştecîhan misoger bike.
Bi pêşketina bilez a teknolojiya înternetê re, daxwaza bikarhêneran ji bo trafîka înternetê roj bi roj zêde dibe, çawaniya baştirkirina kapasîteya ragihandina fîbera optîkî bûye pirsgirêkek lezgîn ku divê were çareserkirin.
Ji dema derketina holê ya teknolojiya ragihandinê ya fîbera optîk ve, wê di warên zanist, teknolojî û civakê de guhertinên mezin bi xwe re aniye. Wekî serîlêdanek girîng a teknolojiya lazerê, teknolojiya agahdariya lazerê ku bi teknolojiya ragihandinê ya fîbera optîk tê temsîlkirin, çarçoveya tora ragihandinê ya nûjen ava kiriye û bûye beşek girîng a veguhestina agahdariyê. Teknolojiya ragihandinê ya fîbera optîk hêzek hilgirtinê ya girîng a cîhana înternetê ya îroyîn e, û ew di heman demê de yek ji teknolojiyên bingehîn ên serdema agahdariyê ye.
Bi derketina berdewam a teknolojiyên cûrbecûr ên derketî holê yên wekî Înterneta Tiştan, daneyên mezin, rastiya vîrtûel, zekaya sûnî (AI), ragihandina mobîl a nifşa pêncemîn (5G) û teknolojiyên din, daxwazên bilindtir li ser danûstandin û veguhestina agahiyan têne danîn. Li gorî daneyên lêkolînê yên ku ji hêla Cisco ve di sala 2019-an de hatine weşandin, trafîka IP-ya salane ya gerdûnî dê ji 1.5ZB (1ZB=1021B) di sala 2017-an de bigihîje 4.8ZB di sala 2022-an de, bi rêjeya mezinbûna salane ya tevhev a 26%. Bi rûbirûbûna meyla mezinbûna trafîka bilind, ragihandina fîbera optîk, wekî beşa herî bingehîn a tora ragihandinê, di bin zextek mezin de ye ku were nûvekirin. Sîstem û torên ragihandinê yên fîbera optîk ên bilez û kapasîteya mezin dê rêça pêşveçûna sereke ya teknolojiya ragihandinê ya fîbera optîk bin.
Dîroka Pêşveçûn û Rewşa Lêkolînê ya Teknolojiya Ragihandinê ya Fîbera Optîkî
Yekem lazera rubî di sala 1960an de, piştî kifşkirina awayê karê lazeran ji hêla Arthur Showlow û Charles Townes ve di sala 1958an de, hate pêşxistin. Piştre, di sala 1970an de, yekem lazera nîvconductor AlGaAs ku dikare di germahiya odeyê de bi berdewamî bixebite, bi serkeftî hate pêşxistin, û di sala 1977an de, hate fêmkirin ku lazera nîvconductor dikare bi deh hezaran saetan di hawîrdorek pratîkî de bi berdewamî bixebite.
Heta niha, lazer ji bo ragihandina bazirganî ya bi fîbera optîkî xwedî pêdiviyên pêşîn in. Ji destpêka dahênana lazerê ve, dahêneran potansiyela wê ya girîng di warê ragihandinê de nas kirin. Lêbelê, du kêmasiyên eşkere di teknolojiya ragihandina lazerê de hene: yek ew e ku ji ber cihêbûna tîrêjên lazerê gelek enerjî winda dibe; ya din jî ew e ku ew ji hêla hawîrdora serîlêdanê ve pir bandor dibe, wekî sepandina di hawîrdora atmosferîk de dê bi girîngî di guhertinên şert û mercên hewayê de be. Ji ber vê yekê, ji bo ragihandina lazerê, rêberek pêlên optîkî ya guncaw pir girîng e.
Fîbera optîkî ya ku ji bo ragihandinê tê bikar anîn, ku ji hêla Dr. Kao Kung, xwediyê Xelata Nobelê ya fîzîkê ve hatî pêşniyar kirin, pêdiviyên teknolojiya ragihandinê ya lazerê ji bo rêberên pêlan pêk tîne. Wî pêşniyar kir ku windabûna belavbûna Rayleigh ya fîbera optîkî ya cam 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 cam de tê, ji ber vê yekê paqijkirina materyalê mifteya kêmkirina windabûna fîbera optîkî ye Key, û her weha destnîşan kir ku veguhestina yek-modî ji bo parastina performansa ragihandinê ya baş girîng e.
Di sala 1970an de, Corning Glass Company fîbereke optîkî ya pirmodî ya li ser bingeha kuartzê pêşxist ku li gorî pêşniyara paqijkirinê ya Dr. Kao windahiyek nêzîkî 20dB/km hebû, û ev yek fîbera optîkî ji bo medyaya veguhestina ragihandinê kir rastiyek. Piştî lêkolîn û pêşkeftina berdewam, windahiya fîberên optîkî yên li ser bingeha kuartzê gihîşt sînorê teorîk. Heta niha, şert û mercên ragihandina fîbera optîkî bi tevahî hatine bicîhanîn.
Sîstemên ragihandinê yên fîbera optîkî yên destpêkê hemî rêbaza wergirtinê ya tespîtkirina rasterast pejirandin. Ev rêbazek ragihandinê ya fîbera optîkî ya nisbeten hêsan e. PD detektorek qanûna çargoşe ye, û tenê şîdeta sînyala optîkî dikare were tespît kirin. Ev rêbaza wergirtina tespîtkirina rasterast ji nifşa yekem a teknolojiya ragihandinê ya fîbera optîkî di salên 1970-an de heya destpêka salên 1990-an berdewam kiriye.
Ji bo zêdekirina bikaranîna spektrumê di nav bandwidthê de, divê em ji du aliyan dest pê bikin: yek ew e ku teknolojiyê bikar bînin da ku nêzîkî sînorê Shannon bibin, lê zêdebûna karîgeriya spektrumê hewcedariyên ji bo rêjeya telekomunîkasyon-deng zêde kiriye, bi vî rengî dûrahiya veguhestinê kêm kiriye; ya din jî ew e ku ji qonaxê bi tevahî sûd werbigirin, Kapasîteya hilgirtina agahdariyê ya rewşa polarîzasyonê ji bo veguhestinê tê bikar anîn, ku ev jî pergala ragihandinê ya optîkî ya hevgirtî ya nifşê duyemîn e.
Sîstema ragihandinê ya optîkî ya hevgirtî ya nifşa duyemîn ji bo tespîtkirina nav-dînê tevlihevkerek optîkî bikar tîne, û wergirtina cihêrengiya polarîzasyonê bikar tîne, ango, li dawiya wergirtinê, ronahiya sînyalê û ronahiya osîlatora herêmî dibin du tîrêjên ronahiyê ku rewşên polarîzasyonê li hember hev ortogonal in. Bi vî rengî, wergirtina bêhesas a polarîzasyonê dikare were bidestxistin. Wekî din, divê were destnîşan kirin ku di vê demê de, şopandina frekansê, vegerandina qonaxa hilgir, wekhevkirin, senkronîzasyon, şopandina polarîzasyonê û demultiplekskirin li dawiya wergirtinê hemî dikarin bi teknolojiya pêvajoya sînyala dîjîtal (DSP) werin temam kirin, ku sêwirana hardware ya wergir pir hêsan dike, û kapasîteya vegerandina sînyalê baştir dike.
Hin Zehmetî û Nirxandinên Li Pêşketina Teknolojiya Ragihandinê ya Fîbera Optîkî
Bi rêya sepandina teknolojiyên cûrbecûr, akademîk û pîşesazî bi bingehîn gihîştine sînorê karîgeriya spektral a pergala ragihandinê ya fîbera optîkî. Ji bo berdewamiya zêdekirina kapasîteya veguhestinê, ev tenê dikare bi zêdekirina bandwidtha pergalê B (kapasîteya xêzikî zêde dibe) an jî zêdekirina rêjeya sînyal-deng were bidestxistin. Nîqaşa taybetî wiha ye.
1. Çareserî ji bo zêdekirina hêza veguhestinê
Ji ber ku bandora ne-xêzî ya ji ber veguhestina hêza bilind çêdibe dikare bi zêdekirina rast a qada bibandor a beşa xaçerêya fîberê were kêmkirin, ji bo zêdekirina hêzê çareseriyek e ku ji bo veguhestinê fîbera çend-modî li şûna fîbera yek-modî were bikar anîn. Wekî din, çareseriya herî gelemperî ya niha ji bo bandorên ne-xêzî karanîna algorîtmaya paşveçûna dîjîtal (DBP) ye, lê başkirina performansa algorîtmayê dê bibe sedema zêdebûna tevliheviya hesabkirinê. Di demên dawî de, lêkolîna teknolojiya fêrbûna makîneyê di tezmînata ne-xêzî de perspektîfek serîlêdanê ya baş nîşan daye, ku tevliheviya algorîtmayê pir kêm dike, ji ber vê yekê sêwirana pergala DBP dikare di pêşerojê de ji hêla fêrbûna makîneyê ve were alîkar kirin.
2. Bandwidth-a amplîfîkatorê optîkî zêde bikin
Zêdekirina bandfirehê dikare sînorkirina rêza frekansê ya EDFA bişkîne. Ji bilî bandên C û L, bandên S jî dikarin di rêza serîlêdanê de cih bigirin, û amplîfîkatorên SOA an Raman dikarin ji bo amplîfîkasyonê werin bikar anîn. Lêbelê, fîbera optîkî ya heyî di bandên frekansê yên ji bilî bandên S de windahiyek mezin heye, û pêdivî ye ku celebek nû ya fîbera optîkî were sêwirandin da ku windahiya veguhastinê kêm bike. Lê ji bo bendên mayî, teknolojiya amplîfîkasyona optîkî ya bazirganî jî dibe sedema zehmetiyek.
3. Lêkolîn li ser fîbera optîkî ya windabûna veguhestinê ya kêm
Lêkolîna li ser fîbera bi windabûna veguhestinê ya kêm yek ji mijarên herî girîng di vî warî de ye. Fîbera bi navika vala (HCF) xwedî îhtîmala windabûna veguhestinê ya kêmtir e, ku dê derengketina demê ya veguhestina fîberê kêm bike û dikare pirsgirêka ne-xêzik a fîberê heya radeyek mezin ji holê rake.
4. Lêkolîn li ser teknolojiyên têkildarî piralîkirina dabeşkirina fezayê
Teknolojiya piralîkirina dabeşkirina fezayê çareseriyek bi bandor e ji bo zêdekirina kapasîteya yek fîberê. Bi taybetî, fîbera optîkî ya pir-navokî ji bo veguheztinê tê bikar anîn, û kapasîteya yek fîberê du qat dibe. Pirsgirêka bingehîn di vî warî de ev e ku gelo amplîfîkatorek optîkî ya bi karîgeriya bilindtir heye an na. , wekî din ew tenê dikare wekhevî fîberên optîkî yên pir-navokî be; bi karanîna teknolojiya piralîkirina dabeşkirina modê, di nav de moda polarîzasyona xêzikî, tîrêjê OAM li ser bingeha yekrengiya qonaxê û tîrêjê vektorê silindirî li ser bingeha yekrengiya polarîzasyonê, teknolojiyek wusa dikare bibe Piralîkirina tîrêjê asteke nû ya azadiyê peyda dike û kapasîteya pergalên ragihandinê yên optîkî baştir dike. Ew xwedî perspektîfên serîlêdanê yên berfireh di teknolojiya ragihandinê ya fîbera optîkî de ye, lê lêkolîna li ser amplîfîkatorên optîkî yên têkildar jî dijwar e. Wekî din, meriv çawa tevliheviya pergalê ya ku ji ber derengketina koma moda cûdahiyê û teknolojiya wekhevkirina dîjîtal a pir-ketinê ya pir-derketinê çêdibe hevseng dike jî hêjayî baldariyê ye.
Perspektîfên Pêşxistina Teknolojiya Ragihandinê ya Fîbera Optîkî
Teknolojiya ragihandinê ya fîbera optîkî ji veguhestina destpêkê ya bi leza kêm heta veguhestina niha ya bi leza bilind pêşketiye, û bûye yek ji teknolojiyên bingehîn ên ku piştgiriya civaka agahdariyê dikin, û dîsîplînek û qadeke civakî ya mezin pêk aniye. Di pêşerojê de, ji ber ku daxwaza civakê ji bo veguhestina agahdariyê zêde dibe, pergalên ragihandinê yên fîbera optîkî û teknolojiyên torê dê ber bi kapasîteya pir mezin, îstîxbarat û entegrasyonê ve pêş bikevin. Dema ku performansa veguhestinê baştir dikin, ew ê lêçûnan kêm bikin û xizmeta debara mirovan bikin û alîkariya welat bikin ku agahdariyê ava bike. Civak rolek girîng dilîze. CeiTa bi hejmarek rêxistinên karesatên xwezayî re hevkariyê kiriye, ku dikarin hişyariyên ewlehiyê yên herêmî yên wekî erdhej, lehiyê û tsûnamiyan pêşbînî bikin. Tenê hewce ye ku bi ONU ya CeiTa ve were girêdan. Dema ku karesatek xwezayî çêdibe, îstasyona erdhejê dê hişyariyek zû bide. Termînala di bin Hişyariyên ONU de dê were senkronîzekirin.
(1) Tora optîkî ya jîr
Li gorî sîstema ragihandinê ya bêtêl, sîstema ragihandinê ya optîkî û tora tora optîkî ya jîr hîn jî di warê mîhengkirina torê, parastina torê û teşhîsa xeletiyan de di qonaxa destpêkê de ne, û asta jîrbûnê têrê nake. Ji ber kapasîteya mezin a yek fîberê, çêbûna her têkçûna fîberê dê bandorek mezin li ser aborî û civakê bike. Ji ber vê yekê, çavdêriya parametreyên torê ji bo pêşkeftina torên jîr ên pêşerojê pir girîng e. Rêwerzên lêkolînê yên ku di pêşerojê de hewce ne ku di vî warî de balê bikişînin ev in: sîstema çavdêriya parametreyên pergalê li ser bingeha teknolojiya hevgirtî ya hêsankirî û fêrbûna makîneyê, teknolojiya çavdêriya mîqdara fîzîkî li ser bingeha analîza sînyala hevgirtî û refleksa optîkî ya demkî ya hesas a qonaxê.
(2) Teknolojî û sîstema yekgirtî
Armanca bingehîn a entegrasyona cîhazan kêmkirina lêçûnan e. Di teknolojiya ragihandinê ya fîbera optîkî de, veguhestina sînyalên dûr-kurt û bi leza bilind dikare bi riya nûjenkirina sînyala domdar were pêkanîn. Lêbelê, ji ber pirsgirêkên vegerandina rewşa qonax û polarîzasyonê, entegrasyona pergalên hevgirtî hîn jî nisbeten dijwar e. Wekî din, heke pergalek optîkî-elektrîkî-optîkî ya entegre ya di pîvanek mezin de were pêkanîn, kapasîteya pergalê jî dê bi girîngî were baştir kirin. Lêbelê, ji ber faktorên wekî karîgeriya teknîkî ya nizm, tevliheviya bilind û dijwarîya entegrasyonê, ne gengaz e ku sînyalên hemî-optîkî yên wekî 2R-ya hemî-optîkî (ji nû ve zêdekirin, ji nû ve şekildan), 3R (ji nû ve zêdekirin, ji nû ve demkirin û ji nû ve şekildan) di warê teknolojiya pêvajoyê ya ragihandina optîkî de bi berfirehî werin pêşve xistin. Ji ber vê yekê, di warê teknolojiya entegrasyonê û pergalan de, rêwerzên lêkolîna pêşerojê wiha ne: Her çend lêkolîna heyî li ser pergalên piralîkirina dabeşkirina fezayê nisbeten dewlemend be jî, pêkhateyên sereke yên pergalên piralîkirina dabeşkirina fezayê hîn di akademi û pîşesaziyê de pêşketinên teknolojîk bi dest nexistine, û pêdivî bi xurtkirina bêtir heye. Lêkolîn, wekî lazer û modulatorên entegre, wergirên entegre yên du-alî, amplîfîkatorên optîkî yên entegre yên bi enerjiya bilind, û hwd.; celebên nû yên fîberên optîkî dikarin bandwidtha pergalê bi girîngî berfireh bikin, lê lêkolînên bêtir hewce ne da ku performansa wan a berfireh û pêvajoyên hilberînê bigihîjin asta fîbera modê ya yekane ya heyî; cîhazên cûrbecûr ên ku dikarin bi fîbera nû re di girêdana ragihandinê de werin bikar anîn lêkolîn bikin.
(3) Amûrên ragihandinê yên optîkî
Di cîhazên ragihandinê yên optîkî de, lêkolîn û pêşvebirina cîhazên fotonîk ên silîkonî encamên destpêkê bi dest xistiye. Lêbelê, niha, lêkolînên navxweyî yên têkildar bi giranî li ser cîhazên pasîf in, û lêkolîna li ser cîhazên çalak nisbeten qels e. Di warê cîhazên ragihandinê yên optîkî de, rêwerzên lêkolînê yên pêşerojê ev in: lêkolîna entegrasyonê ya cîhazên çalak û cîhazên optîkî yên silîkonî; lêkolîna li ser teknolojiya entegrasyonê ya cîhazên optîkî yên ne-silîkonî, wekî lêkolîna li ser teknolojiya entegrasyonê ya materyal û substratên III-V; pêşveçûna bêtir a lêkolîn û pêşvebirina cîhazên nû. Şopandin, wekî rêberê pêlên optîkî yên lîtyûm nîobatê yên entegrekirî bi avantajên leza bilind û xerckirina enerjiyê ya kêm.
Dema şandinê: Tebax-03-2023
