Dec 16, 2022 एक संदेश छोड़ें

स्पेस डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (एसडीएम) ऑप्टिकल फाइबर टेक्नोलॉजी में ब्रेकथ्रू

प्रश्न: वर्तमान में, सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर अभी भी ऑप्टिकल फाइबर ट्रांसमिशन का मुख्यधारा का अनुप्रयोग है?


ए: हां, मल्टी-कोर ऑप्टिकल फाइबर अपेक्षाकृत अत्याधुनिक प्रयास है, और वर्तमान में कुछ संबंधित अनुप्रयोग हैं, जो अभी मुख्यधारा नहीं हैं, लेकिन अगली पीढ़ी में संभव हो जाएंगे।


ऊपर ऑप्टिकल फाइबर एप्लिकेशन ट्रेंड के विषय पर ऑफवीक ऑप्टिकल कम्युनिकेशन और स्कूल ऑफ इंफॉर्मेशन साइंस एंड इंजीनियरिंग ऑफ फुडान यूनिवर्सिटी के मिस्टर जिओ लिमिन की संक्षिप्त शुरुआत है।


हाल ही में, फुडान विश्वविद्यालय के स्कूल ऑफ इंफॉर्मेशन साइंस एंड इंजीनियरिंग के जिओ लिमिन के शोध समूह ने मल्टी-कोर ऑप्टिकल फाइबर फ्यूजन स्प्लिसिंग टेक्नोलॉजी के शोध में एक महत्वपूर्ण सफलता हासिल की है - उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ एक मल्टी-कोर ऑप्टिकल फाइबर कोर स्पेसिंग कन्वर्टर तैयार किया है, और दुनिया में पहली बार विषम बहु-कोर ऑप्टिकल फाइबर का एहसास हुआ। कम नुकसान और कम क्रॉसस्टॉक के साथ विभाजन। वेकेन ऑप्टिकल कम्युनिकेशंस ने एक बधाई संदेश भेजा।


ऑप्टिकल फाइबर संचार संचरण की अपरिहार्य विकास प्रवृत्ति


वर्तमान में, क्लाउड कंप्यूटिंग, हाई-डेफिनिशन वीडियो, इंटरनेट ऑफ थिंग्स और 5G संचार प्रणालियों के जोरदार विकास के साथ, वैश्विक नेटवर्क ट्रैफ़िक में नाटकीय रूप से वृद्धि हुई है। हालाँकि, साधारण सिंगल-कोर सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर ट्रांसमिशन शैनन सीमा द्वारा सीमित है। अगले कुछ वर्षों में, ऑप्टिकल नेटवर्क की सुस्त वृद्धि और बाजार में उच्च बैंडविड्थ की मांग के बीच विरोधाभास तेजी से तीव्र हो जाएगा, और यह एक महत्वपूर्ण समस्या बन जाएगी जिसे ऑप्टिकल संचार उद्योग में तत्काल हल करने की आवश्यकता है।

Development Trend of Capacity of Single Fiber Transmission System

भविष्य में ऑप्टिकल संचार विस्तार की समस्या को हल करने के लिए, एकल-फाइबर क्षमता बढ़ाने के लिए उद्योग-मान्यता प्राप्त तकनीकी समाधान स्पेस डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक का उपयोग करना है। मल्टी-कोर ऑप्टिकल फाइबर, मल्टी-मोड ऑप्टिकल फाइबर या मल्टी-कोर मल्टी-मोड ऑप्टिकल फाइबर ऑप्टिकल फाइबर संचार संचरण की अपरिहार्य विकास प्रवृत्ति है।


स्पेस डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग ऑप्टिकल फाइबर टेक्नोलॉजी में ब्रेकथ्रू: विभिन्न प्रकार के मल्टी-कोर ऑप्टिकल फाइबर के बीच निर्बाध ऑप्टिकल इंटरकनेक्शन


आकृति 1. सिंगल फाइबर ट्रांसमिशन सिस्टम की क्षमता का विकास रुझान


मल्टी-कोर ऑप्टिकल फाइबर ऑप्टिकल फाइबर के स्थानिक घनत्व को कुशलता से बढ़ा सकता है, और विदेशों में इंटरनेट दिग्गजों द्वारा पूर्वव्यापी रूप से लागू किया गया है।


संचार बाजार को जब्त करने और ऑप्टिकल फाइबर के ट्रांसमिशन फ्रीक्वेंसी बैंड का विस्तार करने के लिए, 2018 की शुरुआत में, फेसबुक और Google ने केबलों में ऑप्टिकल फाइबर की संख्या बढ़ाने के तरीकों पर दांव लगाया।


उदाहरण के लिए, Google द्वारा जनवरी में उपयोग की जाने वाली ड्यूनेंट केबल में 250 Tbit/s की कुल क्षमता वाले 12 जोड़े ऑप्टिकल फाइबर हैं। अटलांटिक महासागर में निर्माणाधीन दो नेटवर्क ऑप्टिकल फाइबर के 16 जोड़े का भी उपयोग करते हैं, और 350 से 370 Tbit/s की पूर्ण क्षमता प्राप्त करने की उम्मीद है।


और हाल ही में, अक्टूबर में, Facebook ने NEC को दुनिया की सबसे अधिक क्षमता वाली सबमरीन केबल - नई ट्रान्साटलांटिक केबल बनाने के लिए अधिकृत किया, जिसमें 24 जोड़े ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग होता है। पूरा होने के बाद, यह दुनिया के सबसे व्यस्त डेटा हाईवे पर होगा - उत्तरी अमेरिका और यूरोप के बीच 500 टीबी प्रति सेकंड (लगभग 4,000 ब्लू-रे डिस्क डेटा) की रिकॉर्ड कुल हस्तांतरण क्षमता हासिल की।


लगभग उसी समय, बेंजामिन जे द्वारा। पुत्तनाम के नेतृत्व में एक शोध दल ने बताया कि उनकी टीम ने डेटा संचारित करने के लिए 0.125 मिमी के बाहरी व्यास के साथ एक {{0}}कोर ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग किया। विभिन्न एम्पलीफायर प्रौद्योगिकियों के संयोजन से, उन्होंने एक ट्रांसमिशन सिस्टम का निर्माण किया जिसने WDM तकनीक का लाभ उठाया और व्यास ऑप्टिकल फाइबर ट्रांसमिशन डेटा की रिकॉर्डिंग बनाई: प्रत्येक चैनल को 3001 किलोमीटर की दूरी के भीतर 319 Tbit/s डेटा दर के ट्रांसमिशन थ्रूपुट को प्राप्त करने की अनुमति दें। .


अधिक आवेदन भी आ रहे हैं।


मल्टी-फाइबर कोर पिच कन्वर्टर नई एप्लिकेशन क्षमता को अनलॉक करता है


पारंपरिक सिंगल-कोर ऑप्टिकल फाइबर की तुलना में, मल्टीकोर फाइबर (MCF) में कई कोर समान क्लैडिंग साझा करते हैं। इस उच्च-घनत्व, मल्टी-चैनल संरचना में कम उत्पादन लागत, अंतरिक्ष की बचत और उच्च संचरण क्षमता के फायदे हैं। , इसलिए, मल्टी-कोर ऑप्टिकल फाइबर का स्पेस डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग ऑप्टिकल कम्युनिकेशन सिस्टम, डेटा सेंटर कनेक्शन, चिप-टू-चिप संचार, अगली पीढ़ी के ऑप्टिकल फाइबर एम्पलीफायर, ऑप्टिकल सेंसिंग, क्वांटम टेक्नोलॉजी, आदि में अत्यंत महत्वपूर्ण अनुप्रयोग मूल्य है।


नई बहु-कोर ऑप्टिकल फाइबर प्रौद्योगिकी पर अनुसंधान भविष्य के संचार विस्तार की समस्या को हल करने के लिए अनुसंधान पर केंद्रित है।


हालाँकि, अब तक, दुनिया में मल्टी-कोर ऑप्टिकल फाइबर के डिजाइन के लिए अभी भी कोई समान मानक नहीं है। बहु-कोर ऑप्टिकल फाइबर का निर्माण करते समय, विभिन्न उच्च तकनीक कंपनियों ने कोर की संख्या, कोर व्यवस्था, कोर आकार, कोर रिक्ति और अपवर्तक सूचकांक वितरण के मामले में बहुत प्रयास किए हैं। प्रत्येक अलग है, जो विभिन्न प्रकार के मल्टी-कोर फाइबर के बीच संलयन विभाजन की कठिनाई को बढ़ाता है।


उदाहरण के लिए, फाइबरहोम फुजिकुरा ऑप्टिक टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड और अन्य कंपनियों को लंबी दूरी की मल्टी-कोर ऑप्टिकल फाइबर ट्रांसमिशन सिस्टम बनाने के लिए अलग-अलग मल्टी-कोर ऑप्टिकल फाइबर को जोड़ने की जरूरत है। हालाँकि, सीमित मल्टी-कोर फाइबर फैन-इन और फैन-आउट डिवाइस ट्रांसमिशन सिस्टम में उपयोग किए जाने वाले मल्टी-कोर फाइबर से मेल नहीं खा सकते हैं।


"कम नुकसान वाली ऑप्टिकल फाइबर फ्यूजन तकनीक ऑप्टिकल फाइबर उपकरणों और प्रणालियों का आधार है। शैक्षणिक अनुसंधान में, केवल एक ही प्रकार के मल्टी-कोर ऑप्टिकल फाइबर फ्यूजन की प्रगति की सूचना दी जाती है, लेकिन विभिन्न प्रकार के मल्टी-कोर की तकनीकी अड़चनें ऑप्टिकल फाइबर फ्यूजन अभी भी अनसुलझा है। विदेशों में शोध हो रहे हैं। शोधकर्ताओं को भी लगता है कि विभिन्न प्रकार के मल्टी-कोर फाइबर का फ्यूजन स्प्लिसिंग लगभग असंभव है, जो इस क्षेत्र में व्यापक अनुप्रयोग को गंभीर रूप से बाधित करता है। जिओ लिमिन ने कहा।


एक विशाल मल्टी-कोर ऑप्टिकल फाइबर मल्टी-चैनल मल्टीप्लेक्सिंग सिस्टम की स्थापना और अलग-अलग फाइबर, विशेष रूप से मल्टी-कोर ऑप्टिकल फाइबर को अलग-अलग कोर स्पेसिंग के साथ जोड़ना, वर्तमान में एक अपरिहार्य तकनीकी बाधा है।


बहु-कोर ऑप्टिकल फाइबर प्रौद्योगिकी के विकास के कारण लाई गई इस तकनीकी समस्या को दूर करने के लिए, फुडन विश्वविद्यालय के स्कूल ऑफ इंफॉर्मेशन साइंस एंड इंजीनियरिंग के जिओ लिमिन के शोध समूह ने आखिरकार मल्टी-कोर ऑप्टिकल फाइबर फ्यूजन में एक नई अंतर्राष्ट्रीय सफलता हासिल की है। श्रमसाध्य अनुसंधान के माध्यम से प्रौद्योगिकी तैयार विभिन्न मल्टी-कोर ऑप्टिकल फाइबर कोर स्पेसिंग कन्वर्टर उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ कम-नुकसान और असमान मल्टी-कोर ऑप्टिकल फाइबर के बीच कम-क्रॉसस्टॉक फ्यूजन स्प्लिसिंग का एहसास करता है।


जिओ लिमिन के अनुसंधान समूह ने मल्टी-कोर ऑप्टिकल फाइबर टैपिंग टेक्नोलॉजी (चित्र 2) का प्रस्ताव दिया, जिसमें फॉरवर्ड टैपिंग और रिवर्स टेपरिंग की दो तकनीकें शामिल हैं, दोनों का उपयोग मल्टी-कोर ऑप्टिकल फाइबर के कोर के बीच की दूरी को समायोजित करने और साथ ही साथ विनियमित करने के लिए किया जा सकता है। मल्टी-कोर फाइबर की मोड विशेषताएं।

two kinds of multi-core optical fiber core spacing converters

चित्रा 2 मल्टी-कोर ऑप्टिकल फाइबर कोर स्पेसिंग कन्वर्टर्स के दो प्रकार के योजनाबद्ध आरेख


बहु-कोर ऑप्टिकल फाइबर रिवर्स टेपरिंग की तकनीक के आधार पर, विषम बहु-कोर ऑप्टिकल फाइबर के कोर स्पेसिंग और मोड फील्ड व्यास से मिलान करके, जिओ लिमिन का शोध समूह दो प्रकार के मल्टी के लिए कम-नुकसान, कम-क्रॉसस्टॉक कोर तैयार कर सकता है। -कोर ऑप्टिकल फाइबर जिनकी कोर स्पेसिंग मेल नहीं खाती। पिच कनवर्टर।


विभिन्न संरचनाओं वाले दो मल्टी-कोर फाइबर और 26 माइक्रोन (चित्र 3 (ए, बी)) के कोर स्पेसिंग अंतर के लिए, जिओ लिमिन के शोध समूह द्वारा तैयार कोर-स्पेसिंग कनवर्टर 0 जितना कम नुकसान प्राप्त कर सकता है। .18 डीबी और -68 डीबी जितना कम क्रॉसस्टॉक।


एक ही जंक्शन और थोड़े अलग कोर स्पेसिंग वाले मल्टी-कोर फाइबर के लिए (चित्र 3(बी, सी)), कोर-स्पेसिंग कन्वर्टर लॉस 0.17 डीबी जितना कम है और क्रॉसस्टॉक जितना कम है -66 डीबी।


स्पेस डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग ऑप्टिकल फाइबर टेक्नोलॉजी में ब्रेकथ्रू: विभिन्न प्रकार के मल्टी-कोर ऑप्टिकल फाइबर के बीच निर्बाध ऑप्टिकल इंटरकनेक्शन

Micrographs of the core end faces of three types of multi-core optical fiber

Fig.3 तीन प्रकार के मल्टी-कोर ऑप्टिकल फाइबर के कोर एंड फेस के माइक्रोग्राफ


जिओ लिमिन के शोध समूह द्वारा प्रस्तावित बहु-कोर ऑप्टिकल फाइबर कोर पिच कनवर्टर की तैयारी तकनीक ऑप्टिकल संचार नेटवर्क में भिन्न बहु-कोर ऑप्टिकल फाइबर संलयन की तकनीकी समस्याओं को पूरी तरह से हल करती है, बहु-कोर ऑप्टिकल फाइबर उपकरणों की तैयारी के लिए एक अद्वितीय परिप्रेक्ष्य प्रदान करती है। , और व्यावहारिक अनुप्रयोगों में बहु-कोर ऑप्टिकल फाइबर जारी करेगा। अनुप्रयोगों में अधिक संभावनाएं।


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