——Is single-mode fiber op dit moment nog steeds de mainstream toepassing van glasvezeltransmissie?
——Ja, multi-core fiber is een geavanceerde poging. Er zijn enkele gerelateerde toepassingen, die nog steeds niet mainstream zijn, maar mogelijk zullen worden in de volgende generatie.
Het bovenstaande is het korte begin van OFweek Optical Communication en Xiao Limin van de School of Information Science and Engineering van Fudan University over het onderwerp van trends in glasvezeltoepassingen.
Onlangs heeft Limin Xiao's onderzoeksgroep van de School of Information Science and Engineering van Fudan University een belangrijke doorbraak gemaakt in het onderzoek naar multi-core optische vezelfusietechnologie - voorbereide multi-core optische vezelkernafstandconverters met uitstekende prestaties, wat de eerste keer ter wereld is om ongelijksoortige multi-core optische vezels te realiseren. Low-loss en low-crosstalk splicing tussen. Hangzhou Softel Optic Co, Ltd feliciteert hiermee.
De onvermijdelijke ontwikkelingstrend van optische vezelcommunicatietransmissie
Op dit moment, met de snelle ontwikkeling van cloud computing, high-definition video, Internet of Things en 5G-communicatiesystemen, is het wereldwijde netwerkverkeer dramatisch toegenomen. De transmissie van gewone single-core single-mode glasvezel wordt echter beperkt door de Shannon-limiet. In de komende jaren zal de tegenstelling tussen de zwakke groei van het optische netwerk en de hoge bandbreedtevraag van de markt steeds acuter worden, wat een belangrijk probleem is geworden dat dringend moet worden opgelost in de optische communicatie-industrie.
Om het probleem van toekomstige uitbreiding van optische communicatie op te lossen, is de door de industrie erkende technische oplossing om de capaciteit van een enkele vezel te vergroten, het gebruik van multiplexingtechnologie van de ruimtedivisie. Multi-core fiber, multi-mode fiber of multi-core multi-mode fiber is de onvermijdelijke ontwikkelingstrend van optische vezelcommunicatietransmissie.
Multi-core optische vezels kunnen de ruimtelijke dichtheid van optische vezels efficiënt verhogen en zijn door internetgiganten in het buitenland voorgetrokken.
Om de communicatiemarkt te veroveren en de transmissieband van glasvezel uit te breiden, zetten Facebook en Google al in 2018 in op manieren om het aantal optische vezels in de kabel te vergroten.
Zo heeft de Dunant-kabel, die Google in januari in gebruik nam, 12 paar vezels met een totale capaciteit van 250 Tbit/s. En de twee netwerken in aanbouw in de Atlantische Oceaan hebben 16 paar optische vezels gebruikt, die naar verwachting een volledige capaciteit van 350 tot 370 Tbit / s zullen bereiken.
En meest recent, half oktober, gaf Facebook NEC de opdracht om 's werelds hoogste capaciteit onderzeese kabel te bouwen - een nieuwe transatlantische kabel met 24 paar optische vezels die, wanneer voltooid, 's werelds drukste datasnelweg zal uitvoeren - Bereik een record totale overdrachtscapaciteit van 500 TB per seconde (ongeveer 4000 Blu-ray Disc-gegevens) tussen Noord-Amerika en Europa.
Niet tegelijkertijd, door Benjamin J. van het National Institute of Information and Communication Technology (NICT) in de Verenigde Staten. Een onderzoeksteam onder leiding van Puttnam meldt dat hun team een 4-core optische vezel met een buitendiameter van 0,125 mm gebruikte om gegevens te verzenden. Door verschillende versterkertechnologieën te combineren, werd een transmissiesysteem geconstrueerd dat profiteerde van WDM-technologie, waardoor een transmissiesysteem ontstond door middel van standaardbekleding. Registratie van gegevens verzonden door diametervezel: 319 Tbit / s datasnelheid transmissiedoorvoer per kanaal wordt bereikt over afstanden tot 3001 km.
De ene na de andere aanvraag wordt gemeld.
Multi-core fiber core-to-core converters ontsluiten nieuw toepassingspotentieel
In vergelijking met traditionele single-core vezels delen meerdere cores in een multicore fiber (MCF) dezelfde bekleding. Deze meerkanaalsstructuur met hoge dichtheid heeft de voordelen van lage productiekosten, ruimtebesparing en hoge transmissiecapaciteit. Daarom hebben multi-core vezels uiterst belangrijke toepassingswaarde in ruimte-divisie multiplexing optische communicatiesystemen, datacenterverbindingen, inter-chip communicatie, de volgende generatie vezelversterkers, optische detectie en kwantumtechnologie.
Onderzoek naar nieuwe multi-core vezeltechnologie is een van de onderzoeksprioriteiten om het probleem van toekomstige uitbreiding van de communicatiecapaciteit op te lossen.
Tot nu toe is er echter nog steeds geen uniforme standaard voor het ontwerp van multi-core optische vezels in de wereld. Bij de productie van multi-core optische vezels hebben hightechbedrijven verschillende aspecten, zoals het aantal kernen, kernindeling, kerngrootte, kernafstand, brekingsindexverdeling, enz. Elk is anders, wat de fusie tussen verschillende soorten multi-core vezels moeilijker maakt.
FiberHome Fujikura Optic Technology Co. Ltd en andere bedrijven moeten bijvoorbeeld verschillende multi-core vezels splitsen om een multi-core vezeltransmissiesysteem over lange afstand te bouwen. De beperkte multi-core fiber fan-in en fan-out apparaten komen mogelijk niet overeen met de multi-core vezels die in het transmissiesysteem worden gebruikt.
"Low-loss optische vezelfusie splicing technologie is de basis van optische vezel apparaten en systemen. In academisch onderzoek is alleen de voortgang van fusiesplitsing van hetzelfde type multi-core optische vezel gemeld, maar het technische knelpunt van fusiesplitsing van verschillende soorten multi-core optische vezels is niet opgelost. Er zijn studies in het buitenland. Sommige mensen denken zelfs dat het samenvoegen van verschillende soorten multi-core vezels bijna onmogelijk is, wat de brede toepassing op dit gebied ernstig belemmert." Zei Xiao Limin.
Het opzetten van een enorm multi-core fiber multi-channel multiplexing systeem en het splicen van ongelijksoortige soorten, met name multi-core vezels met verschillende kernafstanden, is op dit moment een onvermijdelijk technisch knelpuntprobleem.
Om dit technische probleem te overwinnen dat wordt veroorzaakt door de ontwikkeling van multi-core optische vezeltechnologie, heeft Xiao Limin's onderzoeksgroep van de School of Information Science and Engineering, Fudan University eindelijk een nieuwe internationale doorbraak gemaakt in multi-core optische vezelfusietechnologie na nauwgezet onderzoek. De multi-core fiber core spacing converter met uitstekende prestaties realiseert low-loss en low-crosstalk fusion splicing tussen ongelijksoortige multi-core vezels.
Xiao Limin's onderzoeksgroep stelde de multi-core fiber taper-technologie voor (figuur 2), inclusief voorwaartse taper- en reverse taper-technieken, die beide kunnen worden gebruikt om de multi-core vezelkernafstand aan te passen en tegelijkertijd de moduskenmerken van de multi-core vezel te regelen.
Op basis van de multi-core fiber reverse taper-technologie, door de kernafstand en de diameter van het modusveld van ongelijksoortige multi-core vezels te matchen, kan de onderzoeksgroep van Xiao Limin nauwkeurig low-loss en low-crosstalk cores voorbereiden voor twee soorten multi-core vezels met niet-overeenkomende kernafstanden. Afstand converter.
