Ha se khale, leqephe la likarabo tsa bohareng ba selemo bakeng sa nts'etsopele e kopaneng ea Hengqin lipakeng tsa Zhuhai le Macao le ne le ntse le tsoela pele butle. E 'ngoe ea likhoele tsa optical tse tšelang moeli e ile ea hohela tlhokomelo. E ile ea feta Zhuhai le Macao ho hlokomela khokahanyo ea matla a komporo le ho arolelana lisebelisoa ho tloha Macao ho ea Hengqin, le ho aha mocha oa tlhahisoleseling. Shanghai e boetse e khothalletsa morero oa ntlafatso le phetoho ea marang-rang a "optical into copper back" ho netefatsa nts'etsopele ea maemo a holimo ea moruo le lits'ebeletso tse betere tsa puisano bakeng sa baahi.
Ka nts'etsopele e potlakileng ea thekenoloji ea Marang-rang, tlhoko ea basebelisi ea sephethephethe sa Marang-rang e ntse e eketseha letsatsi le letsatsi, mokhoa oa ho ntlafatsa bokhoni ba puisano ea optical fiber e fetohile bothata bo potlakileng bo lokelang ho rarolloa.
Ho tloha ha theknoloji ea puisano ea optical fiber e hlaha, e tlisitse liphetoho tse kholo mafapheng a saense le theknoloji le sechaba. Jwaloka tshebediso ya bohlokwa ya thekenoloji ya leseare, thekenoloji ya lesedi la laser e emetsweng ke thekenoloji ya puisano ya optical fiber e ahile moralo wa marangrang a sejwalejwale a dikgokahano mme e fetohile karolo ya bohlokwa ya phetiso ya tlhahisoleseding. Theknoloji ea puisano ea fiber ke karolo ea bohlokoa ea lefats'e la hajoale la Marang-rang, hape ke e 'ngoe ea litheknoloji tsa mantlha tsa nako ea tlhahisoleseling.
Ka ho hlaha ho tsoelang pele ha mekhoa e fapaneng ea theknoloji e hlahang e kang Inthanete ea Lintho, lintlha tse kholo, 'nete ea sebele, bohlale ba maiketsetso (AI), puisano ea mohala oa moloko oa bohlano (5G) le theknoloji e meng, litlhoko tse phahameng li behoa phapanyetsano ea tlhahisoleseding le phetisetso. Ho latela lintlha tsa lipatlisiso tse lokollotsoeng ke Cisco ka 2019, sephethephethe sa IP sa selemo le selemo se tla eketseha ho tloha ho 1.5ZB (1ZB=1021B) ka 2017 ho isa 4.8ZB ka 2022, ka sekhahla sa kholo ea selemo le selemo sa 26%. Ha re tobane le mokhoa oa ho hōla oa sephethephethe se phahameng, puisano ea fiber ea optical, e le karolo ea mokokotlo oa marang-rang ea puisano, e tlas'a khatello e matla ea ho ntlafatsa. Litsamaiso le marang-rang a lebelo le phahameng, a matla a maholo a optical fiber e tla ba tataiso e kholo ea nts'etsopele ea theknoloji ea puisano ea fiber.
Nalane ea Nts'etsopele le Boemo ba Lipatlisiso tsa Optical Fiber Communication Technology
Laser ea pele ea ruby e ile ea hlahisoa ka 1960, ka mor'a ho sibolloa ha laser Showlow le Charles Townes ba sebetsa ka 1958. Joale, ka 1970, laser ea pele ea AlGaAs semiconductor laser e khonang ho sebetsa ka mokhoa o tsoelang pele mocheso oa kamore e ile ea ntlafatsoa ka katleho, 'me ka 1977, laser ea semiconductor e ile ea hlokomeloa hore e sebetsa e sa khaotse bakeng sa lihora tse mashome a likete sebakeng se sebetsang.
Ho fihlela hajoale, li-lasers li na le litlhokahalo tsa puisano ea khoebo ea optical fiber. Ho tloha qalong ea ho qaptjoa ha laser, baqapi ba ile ba lemoha ts'ebeliso ea eona ea bohlokoa lefapheng la puisano. Leha ho le joalo, ho na le mefokolo e 'meli e totobetseng ea thekenoloji ea puisano ea laser: e' ngoe ke hore palo e kholo ea matla e tla lahleha ka lebaka la ho fapana ha lebone la laser; e 'ngoe ke hore e angoa haholo ke tikoloho ea ts'ebeliso, joalo ka ts'ebeliso ea tikoloho ea sepakapaka e tla ba haholo tlas'a liphetoho tsa maemo a leholimo . Ka hona, bakeng sa puisano ea laser, optical waveguide e loketseng e bohlokoa haholo.
Optical fiber e sebelisoang bakeng sa puisano e sisintsoeng ke Dr. Kao Kung, mohapi oa Khau ea Nobel ho fisiks, e kopana le litlhoko tsa theknoloji ea puisano ea laser bakeng sa li-waveguides. O ile a etsa tlhahiso ea hore tahlehelo ea ho hasanya ea Rayleigh ea khalase ea optical fiber e ka ba tlase haholo (tlase ho 20 dB/km), 'me tahlehelo ea matla ka fiber ea optical e tsoa haholo-holo ka ho kenngoa ha leseli ka litšila tsa lisebelisoa tsa khalase, kahoo ho hloekisa thepa ke senotlolo. ho fokotsa tahlehelo ea optical fiber Key, hape e bontšitse hore phetisetso ea mokhoa o le mong ke ea bohlokoa ho boloka ts'ebetso e ntle ea puisano.
Ka 1970, Corning Glass Company e ile ea hlahisa quartz-based multimode optical fiber ka tahlehelo ea hoo e ka bang 20dB / km ho latela tlhahiso ea Dr. Kao ea tlhoekiso, ho etsa hore optical fiber e be ntho ea sebele bakeng sa mecha ea phatlalatso ea puisano. Ka mor'a lipatlisiso tse tsoelang pele le nts'etsopele, tahlehelo ea li-optical fibers tse thehiloeng ho quartz e ile ea atamela moeli oa theory. Ho fihlela joale, maemo a puisano ea fiber optical a khotsofetse ka botlalo.
Mekhoa ea pele ea puisano ea fiber optical kaofela e ile ea amohela mokhoa oa ho amohela ka ho toba. Ona ke mokhoa o batlang o le bonolo oa puisano ka fiber. PD ke "square law detector", 'me ho ka bonoa feela matla a lets'oao la optical. Mokhoa ona oa ho fumana ka kotloloho o ntse o tsoela pele ho tloha molokong oa pele oa theknoloji ea puisano ea fiber ka bo-1970 ho isa mathoasong a bo-1990.
Ho eketsa ts'ebeliso ea li-spectrum ka har'a bandwidth, re hloka ho qala ho tsoa likarolong tse peli: e 'ngoe ke ho sebelisa theknoloji ho atamela moeli oa Shannon, empa keketseho ea ts'ebetso ea spectrum e ekelitse litlhoko tsa tekanyo ea puisano le lerata, ka hona e fokotsa sebaka sa phetiso; e 'ngoe ke ho sebelisa mohato ka botlalo, Bokhoni ba tlhahisoleseling ba boemo ba polarization bo sebelisetsoa phetiso, e leng mokhoa oa bobeli oa puisano o lumellanang oa optical.
Sistimi ea puisano ea optical ea moloko oa bobeli e sebelisa motsoako oa optical bakeng sa ho lemoha intradyne, 'me e amohela kamohelo ea mefuta-futa ea polarization, ke hore, qetellong ea ho amohela, lebone la lets'oao le leseli la sebaka sa oscillator li senyeha ho ba mahlaseli a mabeli a leseli ao linaha tsa polarization li leng orthogonal. ho emong. Ka tsela ena, ho amoheloa ha polarization-insensitive ho ka finyelloa. Ntle le moo, ho lokela ho totobatsoa hore ka nako ena, ho lateloa khafetsa, ho hlaphoheloa ha karolo ea bajari, ho lekana, ho lumellana, ho latella polarization le demultiplexing qetellong ea ho amohela li ka phethoa ka theknoloji ea dijithale (DSP), e nolofatsang thepa haholo. moralo oa moamoheli, le bokhoni bo ntlafalitsoeng ba ho khutlisa mats'oao.
Mathata a Mang le Mehopolo e Tobaneng le Ntlafatso ea Theknoloji ea Optical Fiber Communication
Ka ts'ebeliso ea mahlale a fapaneng, mekha ea thuto le indasteri ha e le hantle li fihletse moeli oa katleho ea spectral ea sistimi ea puisano ea fiber ea optical. Ho tsoela pele ho eketsa matla a phetisetso, e ka finyelloa feela ka ho eketsa bandwidth ea tsamaiso ea B (mokhoa o ntseng o eketseha ka mokhoa o lekaneng) kapa ho eketsa tekanyo ea pontšo-ho-lerata. Puisano e tobileng ke e latelang.
1. Tharollo ea ho eketsa matla a ho fetisa
Kaha phello e se nang moeli e bakoang ke phetisetso ea matla a phahameng e ka fokotsoa ka ho eketsa hantle sebaka se sebetsang sa fiber cross-section, ke tharollo ea ho eketsa matla a ho sebelisa fiber ea mefuta e seng mekae ho e-na le fiber ea mokhoa o le mong bakeng sa phetiso. Ho phaella moo, tharollo e tloaelehileng ka ho fetisisa ea liphello tse se nang moeli ke ho sebelisa algorithm ea digital backpropagation (DBP), empa ntlafatso ea ts'ebetso ea algorithm e tla lebisa keketseho ea ho rarahana ha computational. Haufinyane tjena, lipatlisiso tsa theknoloji ea ho ithuta mochine ka matšeliso a se nang moeli li bontšitse tebello e ntle ea kopo, e fokotsang haholo ho rarahana ha algorithm, kahoo moralo oa tsamaiso ea DBP o ka thusoa ke ho ithuta mochine nakong e tlang.
2. Eketsa bandwidth ea amplifier ea optical
Ho eketsa bandwidth ho ka senya moeli oa lebelo la maqhubu a EDFA. Ho phaella ho C-band le L-band, S-band e ka boela ea kenngoa lethathamong la kopo, 'me SOA kapa Raman amplifier e ka sebelisoa bakeng sa ho hōlisa. Leha ho le joalo, fiber e teng ea optical e na le tahlehelo e kholo ho lihlopha tsa maqhubu ntle le S-band, 'me hoa hlokahala ho theha mofuta o mocha oa fiber optical ho fokotsa tahlehelo ea phetisetso. Empa ho lihlopha tse ling, theknoloji ea optical amplification e fumanehang khoebong le eona ke phephetso.
3. Lipatlisiso mabapi le tahlehelo e tlase ea phetisetso ea optical fiber
Patlisiso mabapi le tahlehelo e tlase ea phetisetso ea fiber ke e 'ngoe ea litaba tsa bohlokoahali lefapheng lena. Hollow core fiber (HCF) e na le monyetla oa ho lahleheloa ke phetisetso e tlase, e tla fokotsa nako ea ho lieha ha phetisetso ea fiber mme e ka felisa bothata bo se nang moeli ba fiber haholo.
4. Patlisiso mabapi le litheknoloji tse amanang le ho arola sebaka ka bongata
Theknoloji ea multiplexing ea ho arola sebaka ke tharollo e sebetsang ea ho eketsa bokhoni ba fiber e le 'ngoe. Haholo-holo, li-multi-core optical fiber li sebelisoa bakeng sa phetisetso, 'me matla a fiber e le' ngoe e imena habeli. Taba ea mantlha ntlheng ena ke hore na ho na le amplifier ea optical e sebetsang hantle haholo. , ho seng joalo e ka lekana feela le li-multiple single-core optical fibers; ho sebelisa mokhoa-karohano multiplexing thekenoloji ho akarelletsa le linear polarization mode, OAM beam e thehiloeng singularity mohato le cylindrical vector beam thehiloeng polarization singularity, theknoloji e joalo e ka ba Beam multiplexing e fana ka tekanyo e ncha ea tokoloho le ho ntlafatsa bokhoni ba mekhoa ea puisano ea optical. E na le litebello tse pharalletseng tsa ts'ebeliso ho theknoloji ea puisano ea fiber ea optical, empa lipatlisiso mabapi le li-amplifiers tse amanang le tsona ke phephetso. Ho phaella moo, mokhoa oa ho leka-lekanya ho rarahana ha tsamaiso ho bakoang ke ho lieha ha sehlopha sa mekhoa e fapaneng le theknoloji ea ho lekanngoa ka mekhoa e mengata ea lisebelisoa tse ngata tsa digital e boetse e tšoaneloa ke tlhokomelo.
Melemo ea Ntlafatso ea Theknoloji ea Khokahano ea Fiber ea Optical
Theknoloji ea puisano ea fiber ea Optical e tsoetse pele ho tloha phetisong ea pele ea lebelo le tlase ho isa phetisong ea hona joale ea lebelo le phahameng, 'me e fetohile e' ngoe ea litheknoloji tsa mokokotlo tse tšehetsang sechaba sa tlhahisoleseling, 'me e thehile taeo e kholo le lebala la sechaba. Nakong e tlang, ha tlhoko ea sechaba ea phetisetso ea tlhahisoleseling e ntse e eketseha, litsamaiso tsa puisano tsa optical fiber le mahlale a marang-rang a tla fetohela ho matla a maholo, bohlale le kopanyo. Le ha e ntse e ntlafatsa tshebetso ya phetiso, e tla tswela pele ho fokotsa ditjeho le ho sebeletsa maphelo a batho le ho thusa naha ho aha tlhahisoleseding. sechaba se phetha karolo ea bohlokoa. CeiTa e sebelisane le mekhatlo e mengata ea likoluoa tsa tlhaho, e ka bolelang litemoso tsa tšireletso ea libaka tse kang litšisinyeho tsa lefatše, likhohola le litsunami. E hloka feela ho hokahana le ONU ea CeiTa. Ha ho hlaha koluoa ea tlhaho, setsi sa tšisinyeho ea lefatše se tla fana ka temoso esale pele. Theminale tlas'a ONU Alerts e tla hokahanngoa.
(1) Marang-rang a bohlale a optical
Ha ho bapisoa le tsamaiso ea puisano e se nang thelefono, tsamaiso ea puisano ea optical le marang-rang a marang-rang a bohlale a optical a ntse a le sethaleng sa pele mabapi le tlhophiso ea marang-rang, tlhokomelo ea marang-rang le ho hlahloba phoso, 'me tekanyo ea bohlale ha e lekane. Ka lebaka la matla a maholo a faeba e le 'ngoe, ho etsahala ha ho hloleha hofe kapa hofe ho tla ba le phello e kholo moruong le sechabeng. Ka hona, ho lekola li-parameter tsa marang-rang ho bohlokoa haholo bakeng sa nts'etsopele ea marang-rang a bohlale a nakong e tlang. Litaelo tsa lipatlisiso tse lokelang ho eloa hloko ntlheng ena nakong e tlang li kenyelletsa: sistimi ea tlhahlobo ea parameter ea sistimi e thehiloeng ho thekenoloji e nolofalitsoeng e lumellanang le thuto ea mochini, theknoloji ea ho lekola palo ea 'mele e ipapisitseng le tlhahlobo e lumellanang ea mats'oao le ponahatso ea nako-sensitive optical time-domain reflection.
(2) Theknoloji e kopantsoeng le tsamaiso
Sepheo sa mantlha sa ho kopanya lisebelisoa ke ho fokotsa litšenyehelo. Ho thekenoloji ea puisano ea fiber ea optical, phetisetso ea mats'oao ea lebelo le lekhuts'oane e ka bonoa ka ho nchafatsa mats'oao a tsoelang pele. Leha ho le joalo, ka lebaka la mathata a ho hlaphoheloa ha boemo ba mohato le polarization, ho kopanngoa ha mekhoa e tsitsitseng ho ntse ho le thata. Ho phaella moo, haeba tsamaiso e kholo e kopantsoeng ea optical-electrical-optical e ka phethahala, matla a tsamaiso a tla boela a ntlafatsoe haholo. Leha ho le joalo, ka lebaka la lintlha tse kang ts'ebetso e tlaase ea botekgeniki, ho rarahana ho phahameng, le bothata ba ho kopanngoa, ho ke ke ha khoneha ho khothalletsa ka ho pharaletseng matšoao a mahlo-mafubelu a kang 2R ea all-optical (ho hōlisa bocha, ho bopa bocha), 3R (ho hōlisa bocha). , re-timing, and re-shaping) lebaleng la puisano ea optical. theknoloji ea ho sebetsa. Ka hona, mabapi le theknoloji le litsamaiso tsa ho kopanya, litaelo tsa lipatlisiso tsa nako e tlang li tjena: Le hoja lipatlisiso tse teng mabapi le mekhoa ea ho arola sebaka sa sebaka ka bongata li batla li ruile, likarolo tse ka sehloohong tsa mekhoa ea ho arola sebaka sa libaka ha li e-s'o fihlele tsoelo-pele ea theknoloji lithutong tsa thuto le indasteri, ’me ho hlokahala matla a eketsehileng. Lipatlisiso, tse kang li-laseser tse kopantsoeng le li-modulator, li-receiver tse kopantsoeng tse mahlakore a mabeli, li-amplifiers tse kopantsoeng tse nang le matla a phahameng, joalo-joalo; mefuta e mecha ea li-optical fibers e ka 'na ea atolosa haholo tsamaiso ea li-bandwidth, empa lipatlisiso tse ling li ntse li hlokahala ho netefatsa hore ts'ebetso ea bona e pharaletseng le mekhoa ea ho etsa tlhahiso e ka fihla e le 'ngoe e teng Boemo ba fiber mode; ithuta lisebelisoa tse fapaneng tse ka sebelisoang le fiber e ncha khokahanyong ea puisano.
(3) Lisebelisoa tsa puisano tsa mahlo
Lisebelisoa tsa puisano tsa optical, lipatlisiso le nts'etsopele ea lisebelisoa tsa silicon photonic li fihletse liphello tsa pele. Leha ho le joalo, hajoale, lipatlisiso tse amanang le malapa li thehiloe haholo ho lisebelisoa tse sa sebetseng, 'me lipatlisiso ka lisebelisoa tse sebetsang li batla li fokola. Mabapi le lisebelisoa tsa puisano tsa optical, litaelo tsa lipatlisiso tsa nakong e tlang li kenyelletsa: lipatlisiso tsa ho kopanya lisebelisoa tse sebetsang le lisebelisoa tsa silicon optical; lipatlisiso mabapi le theknoloji ea ho kopanya ea lisebelisoa tsa optical tse seng tsa silicon, tse kang lipatlisiso mabapi le theknoloji ea ho kopanya lisebelisoa tsa III-V le li-substrates; nts'etsopele e eketsehileng ea lipatlisiso le nts'etsopele ea lisebelisoa tse ncha. Latela, joalo ka lithium niobate optical waveguide e kopaneng e nang le melemo ea lebelo le phahameng le tšebeliso e tlase ea matla.
Nako ea poso: Aug-03-2023
