Ist Singlemode-Faser derzeit noch die Mainstream-Anwendung der Faserübertragung?
——Ja, Mehrkernfasern sind ein hochmoderner Versuch. Es gibt einige verwandte Anwendungen, die immer noch nicht Mainstream sind, aber in der nächsten Generation möglich werden.
Dies ist der kurze Beginn der OFweek Optical Communication und Xiao Limin von der School of Information Science and Engineering der Fudan University zum Thema Glasfaser-Anwendungstrends.
Vor kurzem hat die Forschungsgruppe von Limin Xiao von der School of Information Science and Engineering der Fudan University einen wichtigen Durchbruch in der Erforschung der Multi-Core-Glasfaserfusionstechnologie erzielt - vorbereitete Multi-Core-Glasfaser-Core-Spaching-Konverter mit hervorragender Leistung, was das erste Mal auf der Welt ist, dass unterschiedliche Multi-Core-Glasfaserfasern realisiert werden. Low-Loss- und Low-Crosstalk-Spleißen zwischen. Hangzhou Softel Optic Co., Ltd gratuliert dazu.
Der unvermeidliche Entwicklungstrend der Glasfaser-Kommunikationsübertragung
Derzeit, mit der rasanten Entwicklung von Cloud Computing, High-Definition-Video, Internet der Dinge und 5G-Kommunikationssystemen, hat der globale Netzwerkverkehr dramatisch zugenommen. Die Übertragung gewöhnlicher Single-Core-Singlemode-Fasern ist jedoch durch den Shannon-Grenzwert begrenzt. In den nächsten Jahren wird sich der Widerspruch zwischen dem schwachen Wachstum der optischen Netzwerke und dem hohen Bandbreitenbedarf des Marktes immer akuter, was in der optischen Kommunikationsbranche zu einem wichtigen Problem geworden ist, das dringend gelöst werden muss.
Um das Problem der zukünftigen Erweiterung der optischen Kommunikation zu lösen, besteht die branchenweit anerkannte technische Lösung zur Erhöhung der Kapazität einer einzelnen Faser in der Verwendung der Space-Division-Multiplexing-Technologie. Multi-Core-Faser, Multi-Mode-Faser oder Multi-Core-Multimode-Faser ist der unvermeidliche Entwicklungstrend der Glasfaser-Kommunikationsübertragung.
Multicore-Glasfasern können die räumliche Dichte von Glasfasern effizient erhöhen und wurden von Internetgiganten in Übersee vorweggenommen.
Um den Kommunikationsmarkt zu erobern und das Übertragungsband der Glasfaser zu erweitern, setzten Facebook und Google bereits 2018 auf Möglichkeiten, die Anzahl der Glasfasern im Kabel zu erhöhen.
So verfügt das Dunant-Kabel, das Google im Januar in Betrieb genommen hat, über 12 Faserpaare mit einer Gesamtkapazität von 250 Tbit/s. Und seine beiden im Bau befindlichen Netzwerke im Atlantik haben 16 Paare von Glasfasern verwendet, die voraussichtlich eine volle Kapazität von 350 bis 370 Tbit/s erreichen werden.
Und vor kurzem, Mitte Oktober, beauftragte Facebook NEC mit dem Bau des unterseeischen Kabels mit der weltweit höchsten Kapazität - einem neuen transatlantischen Kabel mit 24 Paar Glasfasern, das, wenn es fertiggestellt ist, die verkehrsreichste Datenautobahn der Welt betreiben wird - eine Rekord-Gesamtübertragungskapazität von 500 TB pro Sekunde (ca. 4000 Blu-ray Disc-Daten) zwischen Nordamerika und Europa erreichen.
Nicht zur gleichen Zeit, von Benjamin J. vom National Institute of Information and Communication Technology (NICT) in den Vereinigten Staaten. Ein Forschungsteam unter der Leitung von Puttnam berichtet, dass ihr Team eine 4-adrige optische Faser mit einem Außendurchmesser von 0,125 mm verwendete, um Daten zu übertragen. Durch die Kombination verschiedener Verstärkertechnologien wurde ein Übertragungssystem aufgebaut, das die Vorteile der WDM-Technologie nutzte und ein Übertragungssystem durch Standardverkleidungen schuf. Aufzeichnung von Daten, die per Durchmesserfaser übertragen werden: 319 Tbit/s Datenrate Der Übertragungsdurchsatz pro Kanal wird über Entfernungen von bis zu 3001 km erreicht.
Weitere Anwendungen werden nacheinander gemeldet.
Multi-Core-Faser-zu-Kern-Wandler erschließen neues Anwendungspotenzial
Im Vergleich zu herkömmlichen Single-Core-Fasern teilen sich mehrere Kerne in einer Multicore-Faser (MCF) die gleiche Verkleidung. Diese Mehrkanalstruktur mit hoher Dichte bietet die Vorteile niedriger Produktionskosten, Platzersparnis und hoher Übertragungskapazität. Daher haben Multi-Core-Fasern einen äußerst wichtigen Anwendungswert in optischen Kommunikationssystemen, Rechenzentrumsverbindungen, Inter-Chip-Kommunikation, Faserverstärkern der nächsten Generation, optischer Sensorik und Quantentechnologie.
Die Erforschung der neuen Multi-Core-Fasertechnologie ist einer der Forschungsschwerpunkte zur Lösung des Problems der zukünftigen Erweiterung der Kommunikationskapazitäten.
Bisher gibt es jedoch noch keinen einheitlichen Standard für das Design von Multi-Core-Glasfasern auf der Welt. Bei der Herstellung von optischen Multi-Core-Fasern haben High-Tech-Unternehmen verschiedene Aspekte wie die Anzahl der Kerne, die Kernanordnung, die Kerngröße, den Kernabstand, die Brechungsindexverteilung usw. Jede ist anders, was die Fusion zwischen verschiedenen Arten von Mehrkernfasern erschwert.
Zum Beispiel müssen FiberHome Fujikura Optic Technology Co. Ltd und andere Unternehmen unterschiedliche Multi-Core-Fasern spleißen, um ein Langstrecken-Multi-Core-Faserübertragungssystem aufzubauen. Die begrenzten Multi-Core-Faser-Fan-In- und Fan-Out-Geräte stimmen möglicherweise nicht mit den im Übertragungssystem verwendeten Multi-Core-Fasern überein.
"Die verlustarme Glasfaserfusions-Spleißtechnologie ist die Grundlage von Glasfasergeräten und -systemen. In der akademischen Forschung wurde nur über den Fortschritt des Fusionspleißens der gleichen Art von Mehrkern-Glasfaser berichtet, aber der technische Engpass des Fusionspleißens verschiedener Arten von Mehrkern-Glasfasern wurde nicht gelöst. Es gibt Studien im Ausland. Einige Leute denken sogar, dass die Fusion verschiedener Arten von Mehrkernfasern fast unmöglich ist, was die breite Anwendung in diesem Bereich ernsthaft behindert. " sagte Xiao Limin.
Die Einrichtung eines riesigen Multi-Core-Faser-Mehrkanal-Multiplexing-Systems und das Spleißen unterschiedlicher Spezies, insbesondere von Mehrkernfasern mit unterschiedlichen Kernabständen, ist derzeit ein unvermeidliches technisches Engpassproblem.
Um dieses technische Problem zu überwinden, das durch die Entwicklung der Multi-Core-Glasfasertechnologie verursacht wurde, hat Xiao Limins Forschungsgruppe von der School of Information Science and Engineering, Fudan University, nach sorgfältiger Forschung endlich einen neuen internationalen Durchbruch in der Multi-Core-Glasfaserfusionstechnologie erzielt. Der Multi-Core-Faserkern-Abstandskonverter mit hervorragender Leistung realisiert verlust- und übersprechungsarme Fusionsspleiße zwischen unterschiedlichen Multi-Core-Fasern.
Xiao Limins Forschungsgruppe schlug die Multi-Core-Faser-Taper-Technologie vor (Abbildung 2), einschließlich Forward-Taper- und Reverse-Taper-Techniken, die beide verwendet werden können, um den Multi-Core-Faserkernabstand anzupassen und gleichzeitig die Moduseigenschaften der Multi-Core-Faser zu steuern.
Basierend auf der Multi-Core-Faser-Reverse-Taper-Technologie kann die Forschungsgruppe von Xiao Limin durch die Anpassung des Kernabstands und des Modenfelddurchmessers unterschiedlicher Multi-Core-Fasern verlustarme und übersprecharme Kerne für zwei Arten von Multi-Core-Fasern mit nicht übereinstimmenden Kernabständen genau vorbereiten. Abstandskonverter.
