Ní fada ó shin, bhí an leathán freagraí lár na bliana maidir le forbairt chomhpháirteach Hengqin idir Zhuhai agus Macao ag forbairt go mall. Tharraing ceann de na snáithíní optúla trasteorann aird. Chuaigh sé trí Zhuhai agus Macao chun idirnasc cumhachta ríomhaireachta agus comhroinnt acmhainní a bhaint amach ó Macao go Hengqin, agus cainéal faisnéise a thógáil. Tá Shanghai ag cur chun cinn freisin ar thionscadal uasghrádú agus claochlaithe an líonra cumarsáide uile-snáithín "optúil isteach copar" chun forbairt eacnamaíoch ardcháilíochta agus seirbhísí cumarsáide níos fearr a chinntiú do chónaitheoirí.
Le forbairt go mear ar theicneolaíocht Idirlín, tá éileamh na n-úsáideoirí ar thrácht Idirlín ag méadú ó lá go lá, tá conas cumas cumarsáide snáithíní optúla a fheabhsú tar éis éirí ina fhadhb phráinneach atá le réiteach.
Ó tháinig cuma na teicneolaíochta cumarsáide snáithíní optúla, tá athruithe móra déanta aige i réimsí na heolaíochta agus na teicneolaíochta agus na sochaí. Mar chur i bhfeidhm tábhachtach na teicneolaíochta léasair, tá teicneolaíocht faisnéise léasair arna léiriú ag teicneolaíocht cumarsáide snáithíní optúla tar éis creat líonra cumarsáide nua-aimseartha a thógáil agus tá sé ina chuid thábhachtach de tharchur faisnéise. Tá teicneolaíocht cumarsáide snáithíní optúla ina fórsa iompair tábhachtach den domhan Idirlín atá ann faoi láthair, agus tá sé ar cheann de chroí-theicneolaíochtaí na haoise faisnéise freisin.
Le teacht chun cinn leanúnach na dteicneolaíochtaí éagsúla atá ag teacht chun cinn ar nós Idirlíon na Rudaí, sonraí móra, réaltacht fhíorúil, hintleachta saorga (AI), cumarsáid soghluaiste cúigiú glúin (5G) agus teicneolaíochtaí eile, cuirtear éilimh níos airde ar mhalartú agus tarchur faisnéise. De réir sonraí taighde arna scaoileadh ag Cisco in 2019, méadóidh an trácht IP bliantúil domhanda ó 1.5ZB (1ZB = 1021B) in 2017 go 4.8ZB in 2022, le ráta fáis bliantúil cumaisc de 26%. Ag tabhairt aghaidh ar an treocht fáis ar thrácht ard, tá cumarsáid snáithíní optúla, mar an chuid is mó cnámh droma den líonra cumarsáide, faoi bhrú ollmhór chun uasghrádú a dhéanamh. Beidh córais agus líonraí cumarsáide snáithíní optúla ardluais, mór-acmhainne mar threoir forbartha príomhshrutha na teicneolaíochta cumarsáide snáithíní optúla.
Stair Forbartha agus Stádas Taighde na Teicneolaíochta Cumarsáide Snáithín Optúil
Forbraíodh an chéad léasair ruby i 1960, tar éis a fháil amach conas a oibríonn léasair ag Arthur Showlow agus Charles Townes i 1958. Ansin, i 1970, forbraíodh an chéad léasair leathsheoltóra AlGaAs atá in ann oibriú go leanúnach ag teocht an tseomra, agus i 1977, forbraíodh go rathúil é. tuigeadh go n-oibreodh an léasair leathsheoltóra go leanúnach ar feadh na mílte uair an chloig i dtimpeallacht phraiticiúil.
Go dtí seo, tá na réamhriachtanais ag léasair le haghaidh cumarsáide snáithíní optúla tráchtála. Ó thús aireagán an léasair, d'aithin na haireagóirí a chur i bhfeidhm tábhachtach féideartha i réimse na cumarsáide. Mar sin féin, tá dhá easnamh soiléire sa teicneolaíocht cumarsáide léasair: is é ceann amháin go gcaillfear cuid mhór fuinnimh mar gheall ar éagsúlacht an bhíoma léasair; is é an ceann eile go gcuireann timpeallacht an iarratais isteach go mór air, mar go mbeidh an t-iarratas sa timpeallacht atmaisféarach go mór faoi réir athruithe ar an aimsir. Dá bhrí sin, le haghaidh cumarsáide léasair, tá treoir tonn optúil oiriúnach an-tábhachtach.
Comhlíonann an snáithín optúil a úsáidtear le haghaidh cumarsáide atá molta ag an Dr. Kao Kung, buaiteoir Duais Nobel san fhisic, riachtanais na teicneolaíochta cumarsáide léasair do thonntreoraithe. Mhol sé gur féidir le caillteanas scaipthe Rayleigh snáithíní optúla gloine a bheith an-íseal (níos lú ná 20 dB/km), agus go dtagann an caillteanas cumhachta i snáithíní optúla go príomha as ionsú solais ag neamhíonachtaí in ábhair ghloine, mar sin is é íonú ábhar an eochair. chun caillteanas snáithíní optúla a laghdú Eochair, agus chuir sé in iúl freisin go bhfuil tarchur aon-mhodh tábhachtach chun dea-fheidhmíocht cumarsáide a choinneáil.
I 1970, d'fhorbair Corning Glass Company snáithín optúil ilmhód bunaithe ar Grianchloch le caillteanas de thart ar 20dB/km de réir moladh íonúcháin an Dr. Kao, rud a d'fhág go raibh snáithín optúil ina réaltacht do mheáin tarchurtha cumarsáide. Tar éis taighde agus forbairt leanúnach, tháinig caillteanas snáithíní optúla Grianchloch leis an teorainn theoiriciúil. Go dtí seo, tá coinníollacha cumarsáide snáithíní optúla sásta go hiomlán.
Ghlac córais cumarsáide snáithíní optúla go léir leis an modh glactha braite díreach. Is modh cumarsáide snáithíní optúla sách simplí é seo. Is brathadóir dlí cearnach é PD, agus ní féidir ach déine na comhartha optúla a bhrath. Leanadh ar aghaidh leis an modh glactha braite díreach seo ón gcéad ghlúin de theicneolaíocht cumarsáide snáithíní optúla sna 1970í go dtí tús na 1990idí.
Chun an úsáid speictrim laistigh den bandaleithead a mhéadú, ní mór dúinn tosú ó dhá ghné: is é ceann amháin an teicneolaíocht a úsáid chun dul i ngleic le teorainn na Sionainne, ach mhéadaigh an méadú ar éifeachtúlacht speictrim na ceanglais maidir leis an gcóimheas teileachumarsáide-go-torann, rud a laghdaíonn an achar tarchurtha; is é an ceann eile úsáid iomlán a bhaint as an gcéim, Úsáidtear cumas iompair faisnéise an stáit polaraithe le haghaidh tarchur, arb é an dara glúin córas cumarsáide optúil comhleanúnach.
Úsáideann an córas cumarsáide optúil comhleanúnach dara glúin meascthóir optúil le haghaidh braite intradyne, agus glacann sé fáiltiú éagsúlachta polaraithe, is é sin, ag an deireadh glactha, déantar an solas comhartha agus an solas oscillator áitiúil a dhianscaoileadh ina dhá léas solais a bhfuil a stáit polaraithe orthogonal. dá chéile. Ar an mbealach seo, is féidir fáiltiú polaraithe-neamhíogair a bhaint amach. Ina theannta sin, ba chóir a thabhairt faoi deara gur féidir le teicneolaíocht próiseála comhartha digiteach (DSP) a bheith críochnaithe ag an am seo, rianú minicíochta, aisghabháil céim iompróra, cothromú, sioncrónú, rianú polaraithe agus dí-ilphléacsú ag an deireadh glactha, rud a shimplíonn go mór na crua-earraí. dearadh an ghlacadóra, agus cumas aisghabhála comhartha feabhsaithe.
Roinnt Dúshláin agus Rudaí a bhfuil Aghaidh Le hAghaidh Forbairt Teicneolaíochta Cumarsáide Snáithín Optúil
Trí theicneolaíochtaí éagsúla a chur i bhfeidhm, tá na ciorcail acadúla agus an tionscal tar éis teorainn éifeachtacht speictreach an chórais cumarsáide snáithíní optúla a bhaint amach go bunúsach. Chun leanúint leis an gcumas tarchurtha a mhéadú, ní féidir é a bhaint amach ach trí bandaleithead an chórais B (acmhainn a mhéadú go líneach) a mhéadú nó an cóimheas comhartha-go-torann a mhéadú. Seo a leanas an plé sonrach.
1. Réiteach chun cumhacht tarchurtha a mhéadú
Ós rud é gur féidir an éifeacht neamhlíneach de bharr tarchur ardchumhachta a laghdú trí limistéar éifeachtach trasghearrtha an tsnáithín a mhéadú i gceart, is réiteach é an chumhacht a mhéadú chun snáithín cúpla mód a úsáid in ionad snáithín aonmhód le haghaidh tarchurtha. Ina theannta sin, is é an réiteach is coitianta atá ann faoi láthair ar éifeachtaí neamhlíneacha ná úsáid a bhaint as an algartam backpropagation digiteach (DBP), ach mar thoradh ar fheabhsú feidhmíochta algartam beidh méadú ar chastacht ríomhaireachtúil. Le déanaí, léirigh taighde na teicneolaíochta meaisínfhoghlama i gcúiteamh neamhlíneach ionchas maith iarratais, rud a laghdaíonn go mór castacht an algartam, agus mar sin is féidir le dearadh córas DBP cuidiú le foghlaim meaisín sa todhchaí.
2. Bandaleithead an amplifier optúla a mhéadú
Is féidir le méadú ar an bandaleithead briseadh trí theorannú raon minicíochta EDFA. Chomh maith leis an C-bhanna agus L-bhanna, is féidir an S-bhanna a chur san áireamh freisin sa raon iarratais, agus is féidir an amplifier SOA nó Raman a úsáid le haghaidh aimplithe. Mar sin féin, tá caillteanas mór ag an snáithín optúil atá ann cheana féin i mbandaí minicíochta seachas an S-bhanna, agus is gá cineál nua snáithíní optúla a dhearadh chun an caillteanas tarchurtha a laghdú. Ach don chuid eile de na bannaí, is dúshlán é teicneolaíocht aimplithe optúla atá ar fáil ar bhonn tráchtála freisin.
3. Taighde ar shnáithín optúil caillteanas tarchurtha íseal
Tá taighde ar shnáithín caillteanas tarchurtha íseal ar cheann de na saincheisteanna is tábhachtaí sa réimse seo. Tá an fhéidearthacht ag croí-snáithín Hollow (HCF) caillteanas tarchurtha níos ísle, rud a laghdóidh an mhoill ama ar tharchur snáithíní agus is féidir leis an bhfadhb neamhlíneach snáithíní a dhíchur go mór.
4. Taighde ar theicneolaíochtaí a bhaineann le hilphléacsáil rannán spáis
Is réiteach éifeachtach é teicneolaíocht ilphléacsála spás-rannáin chun cumas snáithín amháin a mhéadú. Go sonrach, úsáidtear snáithín optúil il-lárnach le haghaidh tarchur, agus déantar cumas snáithín amháin a dhúbailt. Is í an phríomhcheist maidir leis seo ná an bhfuil aimplitheoir optúil ard-éifeachtúlachta ann. , ar shlí eile ní féidir é a bheith comhionann ach le snáithíní optúla il-lárnach amháin; ag baint úsáide as teicneolaíocht ilphléacsála modh-rannán lena n-áirítear modh polaraithe líneach, bhíoma OAM bunaithe ar singularity céim agus bhíoma veicteoir sorcóireach bunaithe ar uathúlacht polaraithe, is féidir le teicneolaíocht den sórt sin a bheith ina ilphléacsáil bhíoma ag soláthar céim nua saoirse agus feabhsaíonn sé cumas na gcóras cumarsáide optúla. Tá ionchais iarratais leathan aige i dteicneolaíocht cumarsáide snáithíní optúla, ach is dúshlán é an taighde ar aimplitheoirí optúla gaolmhara freisin. Ina theannta sin, is fiú aird a thabhairt ar conas castacht an chórais de bharr moill ghrúpa modh difreálach agus teicneolaíocht cothromaithe digiteach il-ionchuir il-aschuir a chothromú.
Ionchais maidir le Teicneolaíocht Chumarsáide Snáithín Optúil a Fhorbairt
D'fhorbair teicneolaíocht cumarsáide snáithíní optúla ón tarchur íseal-luas tosaigh go dtí an tarchur ardluais reatha, agus tá sé anois ar cheann de na teicneolaíochtaí cnámh droma a thacaíonn leis an tsochaí faisnéise, agus tá réimse disciplín agus sóisialta ollmhór déanta aige. Sa todhchaí, de réir mar a leanann éileamh na sochaí ar tharchur faisnéise ag méadú, beidh córais chumarsáide snáithíní optúla agus teicneolaíochtaí líonra ag forbairt i dtreo cumas, faisnéis agus comhtháthú ultra-mhór. Agus feabhas á chur ar fheidhmíocht tarchurtha, leanfaidh siad ag laghdú costais agus ag freastal ar shlí bheatha na ndaoine agus ag cabhrú leis an tír faisnéis a thógáil. tá ról tábhachtach ag an tsochaí. Tá CeiTa tar éis comhoibriú le roinnt eagraíochtaí tubaistí nádúrtha, ar féidir leo rabhaidh sábháilteachta réigiúnacha a thuar amhail creathanna talún, tuilte agus súnámaí. Ní gá ach é a nascadh leis an ONU de CeiTa. Nuair a tharlaíonn tubaiste nádúrtha, eiseoidh an stáisiún crith talún rabhadh luath. Déanfar an teirminéal faoi na Foláirimh ONU a shioncronú.
(1) Líonra optúil Chliste
I gcomparáid leis an gcóras cumarsáide gan sreang, tá an córas cumarsáide optúla agus líonra an líonra optúla Chliste fós ag an gcéim tosaigh i dtéarmaí cumraíocht líonra, cothabháil líonra agus diagnóis locht, agus níl an leibhéal faisnéise leordhóthanach. Mar gheall ar chumas ollmhór snáithín amháin, beidh tionchar mór ag tarlú aon mhainneachtain snáithíní ar an ngeilleagar agus ar an tsochaí. Dá bhrí sin, tá monatóireacht a dhéanamh ar pharaiméadair líonra an-tábhachtach d'fhorbairt líonraí cliste sa todhchaí. I measc na dtreoracha taighde ar gá aird a thabhairt orthu sa ghné seo sa todhchaí tá: córas monatóireachta paraiméadar an chórais bunaithe ar theicneolaíocht chomhleanúnach simplithe agus foghlaim meaisín, teicneolaíocht monatóireachta cainníochta fisiceach bunaithe ar anailís comhartha comhleanúnach agus machnamh optúil céim-íogair ar réimse ama.
(2) Teicneolaíocht agus córas comhtháite
Is é príomhchuspóir comhtháthú gléas costais a laghdú. I dteicneolaíocht cumarsáide snáithíní optúla, is féidir tarchur gearr-achair ardluais comharthaí a bhaint amach trí athghiniúint comhartha leanúnach. Mar sin féin, mar gheall ar na fadhbanna a bhaineann le hathshlánú stáit chéim agus polaraithe, tá comhtháthú na gcóras comhleanúnach fós sách deacair. Ina theannta sin, más féidir córas comhtháite optúil-leictreach-optúil ar scála mór a bhaint amach, feabhsófar go mór cumas an chórais freisin. Mar sin féin, mar gheall ar fhachtóirí cosúil le héifeachtúlacht theicniúil íseal, castacht ard, agus deacracht i gcomhtháthú, tá sé dodhéanta comharthaí uile-optúla a chur chun cinn go forleathan mar 2R uile-optúil (ath-aimpliú, ath-mhúnlú), 3R (ath-aimpliú). , ath-uainiú, agus athmhúnlú) i réimse na cumarsáide optúla. teicneolaíocht próiseála. Dá bhrí sin, i dtéarmaí teicneolaíochta agus córais chomhtháthaithe, is iad seo a leanas na treoracha taighde sa todhchaí: Cé go bhfuil an taighde atá ann faoi láthair ar chórais ilphléacsála rannáin spáis sách saibhir, níl na príomhchodanna de chórais ilphléacsála rannáin spáis fós tar éis dul chun cinn teicneolaíochta a bhaint amach san saol acadúil agus sa tionscal, agus tá gá le tuilleadh neartú. Taighde, mar shampla léasair agus modhnóirí comhtháite, glacadóirí comhtháite déthoiseach, aimplitheoirí optúla comhtháite ard-fhuinnimh, etc.; féadfaidh cineálacha nua snáithíní optúla bandaleithead an chórais a leathnú go suntasach, ach tá gá le tuilleadh taighde fós chun a chinntiú go bhféadfaidh a gcuid feidhmíochta cuimsitheach agus próisis déantúsaíochta an leibhéal snáithín mód aonair atá ann cheana féin a bhaint amach; staidéar a dhéanamh ar fheistí éagsúla is féidir a úsáid leis an snáithín nua sa nasc cumarsáide.
(3) Feistí cumarsáide optúla
I bhfeistí cumarsáide optúla, tá torthaí tosaigh bainte amach ag taighde agus forbairt feistí fótónacha sileacain. Mar sin féin, faoi láthair, tá taighde gaolmhar intíre bunaithe go príomha ar fheistí éighníomhacha, agus tá an taighde ar fheistí gníomhacha sách lag. I dtéarmaí feistí cumarsáide optúla, cuimsíonn na treoracha taighde sa todhchaí: taighde comhtháthú feistí gníomhacha agus feistí optúla sileacain; taighde ar theicneolaíocht chomhtháthaithe feistí optúla neamh-sileacain, amhail taighde ar theicneolaíocht chomhtháthaithe ábhair agus foshraitheanna III-V; tuilleadh forbartha ar thaighde agus ar fhorbairt gléasanna nua. Leantach, mar shampla tonn-treoraithe optúla litiam niobate comhtháite leis na buntáistí a bhaineann le tomhaltas ardluais agus ísealchumhachta.
Am poist: Lúnasa-03-2023
