Күптән түгел, Чжухай белән Макао арасында Хенгкинның уртак үсеше өчен ел уртасында җавап таблицасы әкренләп ачылды. Чикара оптик җепселләрнең берсе игътибарны җәлеп итте. Чжухай һәм Макао аша исәпләү көченең үзара бәйләнешен һәм ресурсларны Макаодан Хенгкинга кадәр бүлешү һәм мәгълүмат каналын төзү өчен үтте. Шанхай шулай ук югары сыйфатлы икътисадый үсешне һәм резидентлар өчен яхшырак элемтә хезмәтен тәэмин итү өчен, "оптик бакыр артына" бөтен җепселле элемтә челтәрен яңарту һәм үзгәртү проектын алга этәрә.
Интернет технологияләренең тиз үсеше белән, кулланучыларның Интернет-трафикка булган ихтыяҗы көннән-көн арта, оптик җепсел элемтәсе сыйфатын ничек яхшырту чишелә торган актуаль проблемага әйләнде.
Оптик җепселле элемтә технологиясе барлыкка килгәннән бирле, ул фән, технология һәм җәмгыять өлкәсендә зур үзгәрешләр китерде. Лазер технологиясенең мөһим кулланылышы буларак, оптик җепселле элемтә технологиясе белән күрсәтелгән лазер мәгълүмат технологияләре заманча элемтә челтәре корды һәм мәгълүмат тапшыруның мөһим өлешенә әверелде. Оптик җепселле элемтә технологиясе - хәзерге Интернет дөньясының мөһим йөртүче көче, һәм ул шулай ук мәгълүмат чорының төп технологияләренең берсе.
Интернет, зур мәгълүматлар, виртуаль чынбарлык, ясалма интеллект (AI), бишенче буын мобиль элемтә (5G) һәм башка технологияләр кебек барлыкка килүче технологияләрнең өзлексез барлыкка килүе белән, мәгълүмат алмашу һәм тапшыруга зур таләпләр куела. Cisco тарафыннан 2019-нчы елда чыгарылган тикшеренүләр мәгълүматлары буенча, еллык IP-трафик 2017-нче елда 1,5ZB (1ZB = 1021B) -тан 2022-нче елда 4,8ZB-ка кадәр артачак, еллык үсеш темплары 26% тәшкил итә. Trafficгары трафикның үсеш тенденциясе белән очрашканда, оптик җепселле элемтә, элемтә челтәренең иң арка өлеше буларак, яңарту өчен зур басым астында. Speedгары тизлекле, зур сыйдырышлы оптик җепселле элемтә системалары һәм челтәрләр оптик җепселле элемтә технологиясенең төп үсеш юнәлеше булачак.
Оптик җепселле элемтә технологиясенең үсеш тарихы һәм тикшеренү торышы
Беренче рубин лазер 1960-нчы елда, 1958-нче елда Артур Шоу һәм Чарльз Таунсның лазерларның ничек эшләвен ачыклаганнан соң эшләнде. Соңыннан, 1970-нче елда бүлмә температурасында өзлексез эшләргә сәләтле беренче AlGaAs ярымүткәргеч лазер уңышлы эшләнде, һәм 1977-нче елда, ярымүткәргеч лазер практик шартларда дистәләрчә мең сәгать өзлексез эшләү өчен тормышка ашырылды.
Әлегә лазерларда коммерция оптик җепсел элемтәсе өчен алшартлар бар. Лазер уйлап табу башыннан уйлап табучылар аның элемтә өлкәсендәге мөһим кулланылышын таныдылар. Ләкин, лазер элемтә технологиясендә ике ачык кимчелек бар: берсе - лазер нурының аерылуы аркасында күп күләмдә энергия югалу; икенчесе - бу куллану мохитенә бик нык тәэсир итә, мәсәлән, атмосфера мохитендә куллану һава торышының үзгәрүенә сизелерлек тәэсир итәчәк. Шуңа күрә, лазер элемтәсе өчен, оптик дулкынландыргыч бик мөһим.
Физика буенча Нобель премиясе лауреаты доктор Као Кунг тәкъдим иткән аралашу өчен кулланылган оптик җепсел, дулкын саклагычлары өчен лазер элемтә технологияләре ихтыяҗларын канәгатьләндерә. Ул Райли пыяла оптик җепселнең таралуы бик түбән булырга мөмкин (20 дБ / кмнан да азрак), һәм оптик җепселдәге энергия югалуы, нигездә, пыяла материаллардагы пычраклар яктылыгын үзләштерүдән килә, шуңа күрә материалны чистарту мөһим. оптик җепсел югалтуын киметү өчен, шулай ук бер режимлы тапшыруның яхшы элемтә күрсәткечләрен саклау өчен мөһимлеген күрсәтте.
1970-нче елда, Corning Glass Company, доктор Као чистарту тәкъдиме буенча, 20dB / км югалту белән кварц нигезендәге мультимодлы оптик җепсел эшләде, оптик җепселне элемтә тармагы өчен реаль итте. Даими тикшеренүләр һәм эшләнмәләрдән соң, кварц нигезендәге оптик җепселләрнең югалуы теоретик чиккә якынлашты. Әлегә оптик җепсел элемтәсе шартлары тулысынча канәгатьләндерелде.
Баштагы оптик җепселле элемтә системалары барысы да турыдан-туры ачыклау ысулын кабул иттеләр. Бу чагыштырмача гади оптик җепсел элемтәсе ысулы. ПД - квадрат закон детекторы, һәм оптик сигналның интенсивлыгын гына ачыкларга мөмкин. Бу турыдан-туры ачыклау ысулы 1970-нче елларда оптик җепселле элемтә технологиясенең беренче буыныннан алып 1990-нчы еллар башына кадәр дәвам итә.
Тирәнлек киңлегендә спектр куллануны арттыру өчен, безгә ике аспекттан башларга кирәк: берсе - Шеннон лимитына якынлашу өчен технология куллану, ләкин спектр эффективлыгын арттыру телекоммуникация-шу коэффициентына таләпләрне арттырды, шуның белән тапшыру дистанциясе; икенчесе - фазаны тулысынча куллану, поляризация торышының мәгълүмат күтәрү көче тапшыру өчен кулланыла, бу икенче буынның оптик элемтә системасы.
Икенче буын эзлекле оптик элемтә системасы интрадинны ачыклау өчен оптик миксер куллана, һәм поляризация күптөрлелеген кабул итә, ягъни кабул итү ахырында сигнал нуры һәм җирле осиллатор нуры ике яктылык нурына бүленә, аларның поляризация халәтләре ортогональ. бер-берсенә. Шул рәвешле, поляризация-сизгер кабул итүгә ирешеп була. Моннан тыш, әйтергә кирәк, бу вакытта ешлыкны күзәтү, йөртүче фазасын торгызу, тигезләү, синхронизация, поляризацияне күзәтү һәм кабул итү ахырында демултиплекслау барысы да санлы сигнал эшкәртү (DSP) технологиясе белән тәмамланырга мөмкин, бу җиһазны гадиләштерә. кабул итүченең дизайны, һәм сигналны торгызу мөмкинлеге яхшырды.
Оптик җепселле элемтә технологиясен үстерү алдында торган кайбер проблемалар һәм уйланулар
Төрле технологияләр кулланып, академик түгәрәкләр һәм тармак оптик җепсел элемтә системасының спектраль эффективлыгы чикләренә җиттеләр. Тапшыру сыйфатын арттыруны дәвам итү өчен, аңа B системасының киңлек киңлеген арттыру (турыдан-туры сыйдырышлыкны арттыру) яки сигнал-шу коэффициентын арттыру ярдәмендә ирешеп була. Конкрет дискуссия түбәндәгечә.
1. Тапшыру көчен арттыру өчен чишелеш
Powerгары көчле тапшыру аркасында килеп чыккан сызыксыз эффект җепсел кисемтәсенең эффектив мәйданын тиешенчә арттырып киметергә мөмкин, шуңа күрә тапшыру өчен бер режимлы җепсел урынына берничә режимлы җепсел куллану көчен арттыру чишелеше. Моннан тыш, сызыксыз эффектларның иң киң таралган чишелеше - санлы арт-попагация (DBP) алгоритмын куллану, ләкин алгоритм җитештерүчәнлеген яхшырту исәпләү катлаулылыгын арттыруга китерәчәк. Күптән түгел, машина өйрәнү технологиясен сызыксыз компенсациядә тикшерү яхшы куллану перспективасын күрсәтте, бу алгоритмның катлаулылыгын киметә, шуңа күрә DBP системасы дизайны киләчәктә машина өйрәнү ярдәмендә булыша ала.
2. Оптик көчәйткечнең киңлек киңлеген арттыру
Тирәнлек киңлеген арттыру EDFA ешлык диапазонының чикләнүен өзәргә мөмкин. C-band һәм L-bandка өстәп, S-band шулай ук кушымта диапазонына кертелергә мөмкин, һәм SOA яки Raman көчәйткеч көчәйтү өчен кулланылырга мөмкин. Ләкин, булган оптик җепнең S-bandдан башка ешлык полосаларында зур югалту бар, һәм тапшыру югалтуын киметү өчен яңа оптик җепне эшләргә кирәк. Ләкин калган төркемнәр өчен оптик көчәйтү технологиясе дә авыр.
3. Түбән тапшыру югалту оптик җепселен тикшерү
Аз тапшыру югалту җепселен тикшерү бу өлкәдә иң мөһим проблемаларның берсе. Буш үзәк җепсел (HCF) түбән тапшыру югалту мөмкинлегенә ия, бу җепсел җибәрү вакытын тоткарлый һәм җепселнең сызыксыз проблемасын зур дәрәҗәдә бетерә ала.
4. Космик бүленеш мультиплексинг белән бәйле технологияләр буенча тикшеренүләр
Космик бүленеш мультиплексинг технологиясе - бер җепселнең сыйдырышлыгын арттыру өчен эффектив чишелеш. Аерым алганда, күп үзәкле оптик җепсел тапшыру өчен кулланыла, һәм бер җепселнең сыйдырышлыгы икеләтә арта. Бу яктан төп проблема - югары эффектив оптик көчәйткеч бармы. , югыйсә ул берничә үзәкле оптик җепселләргә генә тиң булырга мөмкин; режим-бүленү мультиплексинг технологиясен кулланып, сызыклы поляризация режимын, фаз бердәмлегенә нигезләнгән OAM нурын һәм поляризация бердәмлегенә нигезләнгән цилиндрик вектор нурын кулланып, мондый технология Beam мультиплексинг яңа ирек дәрәҗәсен тәэмин итә һәм оптик элемтә системасының сыйфатын яхшырта ала. Оптик җепселле элемтә технологиясендә киң куллану перспективалары бар, ләкин оптик көчәйткечләрне тикшерү дә авыр. Моннан тыш, дифференциаль режим төркеме тоткарлануы һәм күп санлы күп санлы санлы тигезләү технологиясе аркасында килеп чыккан система катлаулылыгын ничек балансларга кирәк.
Оптик җепселле элемтә технологиясен үстерү перспективалары
Оптик җепселле элемтә технологиясе түбән тизлектәге тапшырудан алып хәзерге югары тизлектәге тапшыруга кадәр үсеш алды, һәм мәгълүмат җәмгыятенә ярдәм итүче арка технологияләренең берсенә әверелде, зур дисциплинаны һәм социаль өлкәне формалаштырды. Киләчәктә, җәмгыятьнең мәгълүмат тапшыруга ихтыяҗы арта барган саен, оптик җепселле элемтә системалары һәм челтәр технологияләре ультра зур сыйдырышлыкка, интеллектка һәм интеграциягә таба үсәчәк. Тапшыру күрсәткечләрен яхшырту белән, алар чыгымнарны киметүне дәвам итәрләр һәм халык тормышына хезмәт итәрләр һәм илгә мәгълүмат төзергә булышырлар. җәмгыять мөһим роль уйный. CeiTa берничә табигать афәт оешмасы белән хезмәттәшлек итә, алар җир тетрәүләр, су басулар, цунами кебек төбәк куркынычсызлыгын кисәтә ала. Аны CeiTa ОНУсына тоташтырырга кирәк. Табигать афәте булганда, җир тетрәү станциясе алдан кисәтәчәк. ОНУ хәбәрләре астындагы терминал синхронлаштырылачак.
(1) Интеллектуаль оптик челтәр
Зымсыз элемтә системасы белән чагыштырганда, оптик элемтә системасы һәм интеллектуаль оптик челтәр челтәре челтәр конфигурациясе, челтәрне тоту һәм хаталарны диагностикалау ягыннан әле башлангыч этапта, һәм интеллект дәрәҗәсе җитәрлек түгел. Бер җепселнең зур сыйдырышлыгы аркасында, теләсә нинди җепсел җитешсезлеге килеп чыгу икътисадка һәм җәмгыятькә зур йогынты ясаячак. Шуңа күрә, челтәр параметрларын мониторинглау киләчәк акыллы челтәрләр үсеше өчен бик мөһим. Киләчәктә бу аспектка игътибар итергә тиеш тикшеренү юнәлешләре: гадиләштерелгән технологияләр һәм машина өйрәнү нигезендә система параметрларын мониторинглау системасы, сигнал анализы һәм фазага сизгер оптик вакыт-домен чагылышы нигезендә физик сан мониторингы технологиясе.
2) Интеграль технология һәм система
Deviceайланма интеграциясенең төп максаты - чыгымнарны киметү. Оптик җепселле элемтә технологиясендә сигналларны кыска дистанцион югары тизлектә тапшыру өзлексез сигнал яңарышы аша тормышка ашырылырга мөмкин. Ләкин, фаза һәм поляризация торышын торгызу проблемалары аркасында, эзлекле системаларны интеграцияләү чагыштырмача авыр. Моннан тыш, зур масштаблы интеграль оптик-электр-оптик система тормышка ашырылса, системаның сыйдырышлыгы да сизелерлек яхшырачак. Ләкин, түбән техник эффективлык, югары катлаулылык, интеграциядә кыенлык кебек факторлар аркасында, оптик 2R (яңадан көчәйтү, яңадан формалаштыру), 3R (яңадан көчәйтү) кебек оптик сигналларны киң тарату мөмкин түгел. , оптик элемтә өлкәсендә яңадан торгызу, яңадан формалаштыру). эшкәртү технологиясе. Шуңа күрә, интеграция технологиясе һәм системалары ягыннан киләчәк тикшеренү юнәлешләре түбәндәгечә: космик бүленеш мультиплексинг системалары буенча булган тикшеренүләр чагыштырмача бай булса да, космик бүленеш мультиплексинг системасының төп компонентлары академиядә һәм сәнәгатьтә технологик казанышларга ирешә алмады, һәм тагын да ныгыту кирәк. Тикшеренүләр, мәсәлән, интеграль лазерлар һәм модульаторлар, ике үлчәмле интеграль кабул итүчеләр, югары энергия эффективлыгы интеграль оптик көчәйткечләр һ.б .; яңа төр оптик җепселләр система киңлеген сизелерлек киңәйтергә мөмкин, ләкин алга таба тикшеренүләр аларның комплекслы эшләве һәм җитештерү процесслары булган бердәнбер дәрәҗәгә җитә алуын тәэмин итү өчен кирәк. элемтә элемтәсендә яңа җепсел белән кулланыла ала торган төрле җайланмаларны өйрәнегез.
3) Оптик элемтә җайланмалары
Оптик элемтә җайланмаларында кремний фотоник җайланмаларны тикшерү һәм эшкәртү башлангыч нәтиҗәләргә иреште. Ләкин, хәзерге вакытта, эчке бәйләнеш нигездә пассив җайланмаларга нигезләнә, һәм актив җайланмалардагы тикшеренүләр чагыштырмача зәгыйфь. Оптик элемтә җайланмалары ягыннан киләчәк тикшеренү юнәлешләре: актив җайланмаларны һәм кремний оптик җайланмаларны интеграцияләү; кремний булмаган оптик җайланмаларның интеграция технологиясе буенча тикшеренүләр, мәсәлән, III-V материаллар һәм субстратларның интеграция технологиясе буенча тикшеренүләр; яңа җайланмаларны тикшерү һәм үстерү. Highгары тизлек һәм аз энергия куллану өстенлекләре белән интеграль литий ниобат оптик дулкынландыргыч кебек күзәтегез.
Пост вакыты: Август-03-2023
