Longakynda, Zhuhai bilen Makaonyň arasynda Hengkiniň bilelikdäki ösüşi üçin ýylyň ortaky jogap sahypasy ýuwaş-ýuwaşdan açylýar. Serhetara optiki süýümleriň biri ünsi özüne çekdi. Zhuhai we Makao arkaly hasaplaýyş güýji baglanyşygyny we Makao-dan Hengkine çenli çeşme paýlaşygyny amala aşyrmak we maglumat kanaly gurmak üçin geçdi. Şanhaý, şeýle hem ýokary hilli ykdysady ösüşi we ýaşaýjylar üçin has gowy aragatnaşyk hyzmatlaryny üpjün etmek üçin "optiki mis arka" ähli süýümli aragatnaşyk ulgamynyň kämilleşdiriş we özgertme taslamasyny öňe sürýär.
Internet tehnologiýasynyň çalt ösmegi bilen, ulanyjylaryň internet traffigine bolan islegi günsaýyn artýar, optiki süýümli aragatnaşygyň kuwwatyny nädip ýokarlandyrmaly çözülmeli derwaýys meselä öwrüldi.
Optiki süýümli aragatnaşyk tehnologiýasy peýda bolansoň, ylym we tehnologiýa we jemgyýet ugurlarynda uly üýtgeşmeler girizdi. Lazer tehnologiýasynyň möhüm ulanylyşy hökmünde optiki süýümli aragatnaşyk tehnologiýasy bilen görkezilen lazer maglumat tehnologiýasy häzirki zaman aragatnaşyk ulgamynyň çarçuwasyny gurdy we maglumat geçirişiniň möhüm bölegine öwrüldi. Optiki süýümli aragatnaşyk tehnologiýasy häzirki Internet dünýäsiniň möhüm göteriji güýji we maglumat döwrüniň esasy tehnologiýalaryndan biridir.
“Internet”, “Uly maglumatlar”, wirtual hakykat, emeli intellekt (AI), bäşinji nesil ykjam aragatnaşyk (5G) we beýleki tehnologiýalar ýaly täze döreýän tehnologiýalaryň yzygiderli peýda bolmagy bilen maglumat alyş-çalşyna we geçirişine has köp talap edilýär. Cisco tarapyndan 2019-njy ýylda ýaýradylan gözleg maglumatlaryna görä, dünýädäki ýyllyk IP traffigi 2017-nji ýylda 1.5ZB (1ZB = 1021B) -den 2022-nji ýylda 4,8ZB-e çenli artar we ýyllyk 26% ösüş depgini bolar. Trafficokary traffigiň ösüş tendensiýasy bilen ýüzbe-ýüz bolanda, aragatnaşyk ulgamynyň iň oňurga bölegi hökmünde optiki süýümli aragatnaşyk döwrebaplaşdyrmak üçin ägirt uly basyşlara sezewar bolýar. Speedokary tizlikli, uly göwrümli optiki süýümli aragatnaşyk ulgamlary we torlar optiki süýümli aragatnaşyk tehnologiýasynyň esasy ösüş ugry bolar.
Ösüş taryhy we optiki süýüm aragatnaşyk tehnologiýasynyň gözleg ýagdaýy
Ilkinji ýakut lazer, 1958-nji ýylda Artur Showlow we Çarlz Townes tarapyndan lazerleriň nähili işleýändigi ýüze çykarylandan soň 1960-njy ýylda işlenip düzüldi. Soňra, 1970-nji ýylda otag temperaturasynda üznüksiz işlemäge ukyply ilkinji AlGaAs ýarymgeçiriji lazer üstünlikli işlenip düzüldi we 1977-nji ýylda, ýarymgeçiriji lazer onlarça müň sagat amaly gurşawda üznüksiz işlemek üçin amala aşyryldy.
Şu wagta çenli lazerlerde täjirçilik optiki süýüm aragatnaşygy üçin zerur şertler bar. Lazer oýlap tapyşynyň başyndan başlap, oýlap tapyjylar aragatnaşyk pudagynda möhüm mümkinçiligini ykrar etdiler. Şeýle-de bolsa, lazer aragatnaşyk tehnologiýasynda iki aç-açan kemçilik bar: biri, lazer şöhlesiniň tapawutlylygy sebäpli köp mukdarda energiýanyň ýitmegi; beýlekisi, amaly gurşawyň uly täsir etmegidir, meselem, atmosfera gurşawynda ulanmak howa şertleriniň üýtgemegine ep-esli derejede täsir eder. Şonuň üçin lazer aragatnaşygy üçin amatly optiki tolkun goragçysy gaty möhümdir.
Fizika boýunça Nobel baýragynyň eýesi doktor Kao Kung tarapyndan teklip edilen aragatnaşyk üçin ulanylýan optiki süýüm, tolkun goragçylary üçin lazer aragatnaşyk tehnologiýasynyň zerurlyklaryny kanagatlandyrýar. Aýna optiki süýümiň ýaýramagynyň ýitgisiniň gaty pes (20 dB / km-den az) bolup biljekdigini we optiki süýümdäki güýjüň ýitmeginiň esasan aýna materiallardaky hapalar bilen ýagtylygyň siňmeginden gelip çykýandygyny, şonuň üçin material arassalamagyň möhümdigini aýtdy. optiki süýüm ýitgisini azaltmak üçin açar, şeýle hem aragatnaşygyň gowy işlemegi üçin bir re modeimli geçirişiň möhümdigini görkezdi.
1970-nji ýylda, Corning Glass Company, doktor Kaonyň arassalaýyş teklibine görä takmynan 20dB / km ýitgi bilen kwars esasly multimodly optiki süýümi öndürdi we optiki süýümi aragatnaşyk geçiriş serişdeleri üçin hakykata öwürdi. Üznüksiz gözleglerden we ösüşden soň, kwars esasly optiki süýümleriň ýitmegi teoretiki çäklere ýakynlaşdy. Şu wagta çenli optiki süýüm aragatnaşygynyň şertleri doly kanagatlandyryldy.
Irki optiki süýümli aragatnaşyk ulgamlary hemmesi göni kesgitlemegiň kabul ediş usulyny kabul etdiler. Bu has ýönekeý optiki süýümli aragatnaşyk usulydyr. PD inedördül kanun detektory bolup, diňe optiki signalyň intensiwligini kesgitläp bolýar. Bu gönüden-göni kesgitleme usuly, 1970-nji ýyllarda optiki süýümli aragatnaşyk tehnologiýasynyň ilkinji neslinden 1990-njy ýyllaryň başyna çenli dowam etdi.
Zolak giňliginde spektriň ulanylyşyny ýokarlandyrmak üçin iki tarapdan başlamaly: biri Şannon çägine ýakynlaşmak üçin tehnologiýany ulanmak, ýöne spektriň netijeliliginiň ýokarlanmagy telekommunikasiýa-ses derejesine bolan talaplary ýokarlandyrdy we şeýlelik bilen azaldyldy geçiriş aralygy; beýlekisi fazadan doly peýdalanmak, polýarizasiýa ýagdaýynyň maglumat göterijilik ukyby ikinji nesil yzygiderli optiki aragatnaşyk ulgamy bolan geçiriş üçin ulanylýar.
Ikinji nesil yzygiderli optiki aragatnaşyk ulgamy, intradini kesgitlemek üçin optiki mikser ulanýar we polýarizasiýa dürlüligini kabul edýär, ýagny kabul ediş nokadynda signal çyrasy we ýerli yrgyldama çyrasy polýarizasiýa ýagdaýy ortogonal bolan iki ýagtylyga bölünýär. birek-birege. Şeýlelik bilen polýarizasiýa-duýgur kabul edişlige ýetip bolýar. Mundan başga-da, bu döwürde ýygylygy yzarlamak, daşaýjy fazany dikeltmek, deňleşdirmek, sinhronizasiýa, polýarizasiýa yzarlamak we kabul ediş nokadynda demultiplexingiň hemmesiniň enjamy ep-esli aňsatlaşdyrýan sanly signallary gaýtadan işlemek (DSP) tehnologiýasy bilen tamamlanyp biljekdigini bellemelidiris. kabul edijiniň dizaýny we signalyň dikeldiş ukybynyň gowulaşmagy.
Optiki süýümli aragatnaşyk tehnologiýasynyň ösmegi bilen baglanyşykly käbir kynçylyklar we pikirler
Dürli tehnologiýalary ulanmak arkaly akademiki tegelekler we pudak esasan optiki süýümli aragatnaşyk ulgamynyň spektral netijeliliginiň çägine ýetdi. Geçirijiniň kuwwatyny artdyrmagy dowam etdirmek üçin diňe ulgamyň geçirijilik giňligini B (çyzykly artdyrmak kuwwaty) ýa-da signal-ses sesini ýokarlandyrmak arkaly gazanyp bolýar. Specificörite çekişme aşakdaky ýaly.
1. Geçiriji güýji artdyrmak üçin çözgüt
Powerokary kuwwatly geçirişiň netijesinde döreýän çyzykly däl effekt, süýüm kesişiniň täsirli meýdanyny dogry köpeltmek arkaly peseldilip bilinýändigi sebäpli, geçiriş üçin bir re modeimli süýümiň ýerine az re modeimli süýümi ulanmak güýjüni artdyrmak çözgüdi. Mundan başga-da, çyzykly däl effektleriň iň köp ýaýran çözgüdi sanly köpeltmek (DBP) algoritmini ulanmakdyr, ýöne algoritmiň işiniň gowulaşmagy hasaplama çylşyrymlylygynyň ýokarlanmagyna getirer. Recentlyakynda, çyzykly däl kompensasiýa boýunça maşyn öwrenmek tehnologiýasynyň gözlegleri, algoritmiň çylşyrymlylygyny ep-esli peseldýän oňat amaly perspektiwany görkezdi, şonuň üçin geljekde maşyn öwrenmek arkaly DBP ulgamynyň dizaýnyna kömek edip bolar.
2. Optiki güýçlendirijiniň zolagyny giňeltmek
Zolak giňligini ýokarlandyrmak EDFA ýygylyk diapazonynyň çäklendirilmegini bozup biler. “C-band” we “L-band” -dan başga-da, “S-band” programma diapazonyna hem girizilip bilner we güýçlendirmek üçin SOA ýa-da Raman güýçlendiriji ulanylyp bilner. Şeýle-de bolsa, bar bolan optiki süýüm S-banddan başga ýygylyk zolaklarynda uly ýitgä eýedir we geçiriş ýitgisini azaltmak üçin optiki süýümiň täze görnüşini dizaýn etmeli. Emma galan toparlar üçin täjirçilik taýdan elýeterli optiki güýçlendirmek tehnologiýasy hem kyn.
3. Pes geçiriş ýitgisi optiki süýümi boýunça gözleg
Pes geçiriji ýitgi süýümi boýunça gözlegler bu ugurdaky iň möhüm meseleleriň biridir. Boş ýadro süýümi (HCF) süýümiň geçirişiniň gijikmegini azaldyp, süýümiň çyzykly däl meselesini ep-esli derejede ýok edip biljek pes geçiriş ýitgisine eýe.
4. Kosmos bölünişiniň multiplexing baglanyşykly tehnologiýalary boýunça gözleg
Kosmos-bölüniş multiplexing tehnologiýasy, bir süýümiň kuwwatyny ýokarlandyrmak üçin täsirli çözgütdir. Has takygy, köp ýadroly optiki süýüm geçirmek üçin ulanylýar we bir süýümiň kuwwaty iki esse ýokarlanýar. Bu meselede esasy mesele has ýokary netijelilik optiki güýçlendirijiniň bardygyny ýa-da ýokdugyny. bolmasa, diňe bir ýadroly optiki süýümlere deň bolup biler; çyzykly polýarizasiýa re modeimini, fazanyň ýeke-täkligine esaslanýan OAM şöhlesini we polýarizasiýa ýeke-täkligine esaslanýan silindr wektor şöhlesini goşmak bilen re-bölmek multiplexing tehnologiýasyny ulanmak bilen, şeýle tehnologiýa Beam multiplexing täze erkinlik üpjün edýär we optiki aragatnaşyk ulgamlarynyň kuwwatyny ýokarlandyrýar. Optiki süýümli aragatnaşyk tehnologiýasynda giň amaly perspektiwalary bar, ýöne baglanyşykly optiki güýçlendirijiler boýunça gözleg hem kyn. Mundan başga-da, diferensial re groupim toparynyň gijikdirilmegi we köp sanly köp sanly sanly deňleme tehnologiýasy sebäpli ýüze çykan ulgam çylşyrymlylygyny nädip deňleşdirmelidigi hem üns bermelidir.
Optiki süýümli aragatnaşyk tehnologiýasynyň ösüşiniň geljegi
Optiki süýümli aragatnaşyk tehnologiýasy başlangyç pes tizlikli geçişden häzirki ýokary tizlikli geçirişe çenli ösdi we maglumat jemgyýetini goldaýan oňurgaly tehnologiýalaryň birine öwrüldi we ägirt uly tertip-düzgüni we jemgyýetçilik ugry döretdi. Geljekde jemgyýetiň maglumat geçirişine bolan isleginiň artmagy bilen optiki süýümli aragatnaşyk ulgamlary we tor tehnologiýalary aşa uly kuwwata, akyl we integrasiýa tarap öser. Geçiriş öndürijiligini gowulandyrmak bilen, çykdajylary azaltmagy we halkyň durmuşyna hyzmat etmegi we ýurda maglumat gurmagyna kömek ederler. jemgyýet möhüm rol oýnaýar. CeiTa ýer titremeleri, suw joşmalary we sunami ýaly sebitleýin howpsuzlyk duýduryşlaryny çaklap bilýän birnäçe tebigy betbagtçylyk guramasy bilen hyzmatdaşlyk etdi. Diňe CeiTa-nyň ONU-a birikdirilmeli. Tebigy betbagtçylyk ýüze çykanda ýer titremesi bekedi öňünden duýduryş berer. ONU duýduryşlaryndaky terminal sinhronlaşdyrylar.
(1) Akylly optiki tor
Simsiz aragatnaşyk ulgamy bilen deňeşdirilende, optiki aragatnaşyk ulgamy we akylly optiki toruň ulgamy henizem konfigurasiýa, tor hyzmaty we näsazlygy anyklamak nukdaýnazaryndan başlangyç basgançakda we akyl derejesi ýeterlik däl. Fibereke süýümiň ägirt uly kuwwaty sebäpli islendik süýüm ýetmezçiliginiň ýüze çykmagy ykdysadyýete we jemgyýete uly täsir eder. Şonuň üçin toruň parametrlerine gözegçilik etmek geljekki akylly torlaryň ösmegi üçin örän möhümdir. Geljekde bu ugurda üns berilmeli gözleg ugurlary: ýönekeýleşdirilen bitewi tehnologiýa we maşyn öwrenişine esaslanýan ulgam parametrlerine gözegçilik ulgamy, yzygiderli signal derňewi we faza duýgur optiki wagt domeni şöhlelenmesi esasynda fiziki mukdarda gözegçilik tehnologiýasy.
(2) Toplumlaýyn tehnologiýa we ulgam
Enjam integrasiýasynyň esasy maksady çykdajylary azaltmak. Optiki süýümli aragatnaşyk tehnologiýasynda signallaryň gysga aralyga ýokary tizlikli iberilmegi yzygiderli signalyň täzelenmegi arkaly amala aşyrylyp bilner. Şeýle-de bolsa, fazanyň we polýarizasiýa ýagdaýynyň dikeldilmegi bilen baglanyşykly meseleler sebäpli bitewi ulgamlaryň integrasiýasy henizem kyn. Mundan başga-da, uly göwrümli integral optiki-elektrik-optiki ulgam amala aşyrylyp bilinse, ulgamyň kuwwaty hem ep-esli ýokarlanar. Şeýle-de bolsa, pes tehniki netijelilik, ýokary çylşyrymlylyk we integrasiýa kynlygy ýaly faktorlar sebäpli, ähli optiki 2R (gaýtadan güýçlendirmek, gaýtadan şekillendirmek), 3R (gaýtadan güýçlendirmek) ýaly ähli optiki signallary giňden wagyz etmek mümkin däl. , optiki aragatnaşyk pudagynda täzeden kesgitlemek we täzeden şekillendirmek). gaýtadan işlemek tehnologiýasy. Şonuň üçin integrasiýa tehnologiýasy we ulgamlary nukdaýnazaryndan geljekki gözleg ugurlary şeýleräk: Kosmos bölünişiniň multiplexing ulgamlary boýunça bar bolan gözlegler birneme baý bolsa-da, kosmos bölünişini köpeltmek ulgamlarynyň esasy bölekleri akademiýada we senagatda tehnologiki üstünlikleri gazanyp bilmedi, we hasam güýçlendirmek zerurdyr. Integrirlenen lazerler we modulýatorlar, iki ölçegli integral kabul edijiler, ýokary energiýa tygşytly optiki güýçlendirijiler we ş.m. ýaly gözlegler; optiki süýümleriň täze görnüşleri ulgamyň geçirijilik ukybyny ep-esli giňeldip biler, ýöne olaryň hemmetaraplaýyn öndürijiligi we önümçilik amallarynyň bar bolan ýeke-täk re modeim süýüminiň derejesine ýetip biljekdigini üpjün etmek üçin has köp gözleg gerek. aragatnaşyk baglanyşygyndaky täze süýüm bilen ulanyp boljak dürli enjamlary öwreniň.
(3) Optiki aragatnaşyk enjamlary
Optiki aragatnaşyk enjamlarynda kremniniň foton enjamlaryny gözlemek we ösdürmek başlangyç netijelere ýetdi. Şeýle-de bolsa, häzirki wagtda içerki gözlegler esasan passiw enjamlara esaslanýar we işjeň enjamlar boýunça gözlegler birneme gowşak. Optiki aragatnaşyk enjamlary nukdaýnazaryndan geljekki gözleg ugurlary: işjeň enjamlaryň we kremniniň optiki enjamlarynyň integrasiýa gözlegleri; III-V materiallaryň we substratlaryň integrasiýa tehnologiýasy boýunça gözleg ýaly kremniý däl optiki enjamlaryň integrasiýa tehnologiýasy boýunça gözleg; täze enjam gözlegini we ösüşini mundan beýläk-de ösdürmek. Speedokary tizlikli we pes energiýa sarp etmegiň artykmaçlyklary bilen integrirlenen litiý niobat optiki tolkun goragçysy ýaly yzarlaň.
Iş wagty: Awgust-03-2023
