Ba da dadewa ba, takardar amsar tsakiyar shekara don haɓaka haɗin gwiwa na Hengqin tsakanin Zhuhai da Macao yana buɗewa sannu a hankali. Ɗaya daga cikin filaye na gani da ke kan iyaka ya jawo hankali. Ya ratsa Zhuhai da Macao don fahimtar haɗin gwiwar wutar lantarki da raba albarkatu daga Macao zuwa Hengqin, da gina tashar bayanai. Har ila yau, Shanghai na inganta aikin ingantawa da sauya fasalin hanyar sadarwa mai cike da fiber na "Optic Back" don tabbatar da ci gaban tattalin arziki mai inganci da ingantacciyar ayyukan sadarwa ga mazauna.
Tare da haɓakar fasahar Intanet cikin sauri, buƙatun masu amfani da intanet na karuwa a kowace rana, yadda za a inganta ƙarfin sadarwar fiber na gani ya zama matsala cikin gaggawa don warwarewa.
Tun bayan bayyanar fasahar sadarwa ta fiber optic, ta haifar da manyan sauye-sauye a fannonin kimiyya da fasaha da zamantakewa. A matsayin muhimmin aikace-aikacen fasaha na Laser, fasahar bayanan Laser da ke wakilta ta hanyar fasahar sadarwar fiber na gani ta gina tsarin sadarwar sadarwar zamani kuma ta zama muhimmin bangare na watsa bayanai. Fasahar sadarwa ta fiber Optical muhimmin abu ne mai dauke da karfin duniyar Intanet a halin yanzu, kuma yana daya daga cikin muhimman fasahohin zamanin bayanai.
Tare da ci gaba da fitowar fasahohi daban-daban masu tasowa kamar Intanet na Abubuwa, manyan bayanai, gaskiya mai kama da gaskiya, bayanan sirri (AI), sadarwar wayar hannu ta ƙarni na biyar (5G) da sauran fasahohi, ana sanya buƙatu masu girma akan musayar bayanai da watsawa. Dangane da bayanan bincike da Cisco ya fitar a cikin 2019, zirga-zirgar IP na shekara-shekara na duniya zai karu daga 1.5ZB (1ZB=1021B) a cikin 2017 zuwa 4.8ZB a cikin 2022, tare da adadin haɓakar shekara-shekara na 26%. Fuskantar haɓakar haɓakar zirga-zirgar zirga-zirgar ababen hawa, sadarwa ta fiber optic, a matsayin mafi ƙashin baya na hanyar sadarwar sadarwa, tana fuskantar babban matsin lamba don haɓakawa. Tsarukan sadarwar fiber na gani mai girma, babban ƙarfi da hanyoyin sadarwa za su kasance babban alkiblar ci gaba na fasahar sadarwar fiber na gani.
Tarihin Ci Gaba da Matsayin Bincike na Fasahar Sadarwar Fiber Optical
An samar da Laser na farko na ruby a cikin 1960, bayan gano yadda lasers ke aiki da Arthur Showlow da Charles Townes a 1958. Sa'an nan, a cikin 1970, na farko na AlGaAs semiconductor Laser mai iya ci gaba da aiki a dakin da zafin jiki ya samu nasarar haɓaka, kuma a cikin 1977. Laser semiconductor an gane yana ci gaba da aiki na dubban sa'o'i a cikin yanayi mai amfani.
Ya zuwa yanzu, lasers suna da abubuwan da ake buƙata don sadarwar fiber na gani na kasuwanci. Tun farkon ƙirƙirar Laser, masu ƙirƙira sun fahimci mahimmancin yuwuwar aikace-aikacensa a fagen sadarwa. Duk da haka, akwai kurakurai guda biyu a bayyane a cikin fasahar sadarwa ta Laser: daya shine cewa za a yi asarar makamashi mai yawa saboda bambance-bambancen katako na Laser; ɗayan shi ne cewa yanayin aikace-aikacen yana da tasiri sosai, kamar aikace-aikacen a cikin yanayin yanayi zai kasance da mahimmanci ga canje-canje a yanayin yanayi. Don haka, don sadarwar laser, jagorar igiyar gani mai dacewa tana da matukar mahimmanci.
Fiber na gani da aka yi amfani da shi don sadarwa wanda Dokta Kao Kung, wanda ya lashe kyautar Nobel a fannin kimiyyar lissafi ya gabatar, ya dace da buƙatun fasahar sadarwar Laser don jagorar igiyoyi. Ya ba da shawarar cewa Rayleigh watsawa asarar gilashin fiber na gani na iya zama ƙasa da ƙasa (kasa da 20 dB / km), kuma asarar wutar lantarki a cikin fiber na gani ya fito ne daga ɗaukar haske ta hanyar ƙazanta a cikin kayan gilashi, don haka tsarkakewa kayan shine mabuɗin. don rage Maɓallin hasarar fiber na gani, kuma ya nuna cewa watsa yanayi guda ɗaya yana da mahimmanci don kula da kyakkyawan aikin sadarwa.
A cikin 1970, Corning Glass Company ya haɓaka fiber na gani multimode na quartz tare da asarar kusan 20dB/km bisa ga shawarar tsarkakewa ta Dr. Bayan ci gaba da bincike da haɓakawa, asarar filaye na gani na ma'adini ya kusanci ƙayyadaddun ka'idar. Ya zuwa yanzu, yanayin sadarwar fiber na gani ya cika sosai.
Tsarin sadarwa na fiber na gani na farko duk sun karɓi hanyar karɓa na gano kai tsaye. Wannan hanyar sadarwa ce mai sauƙi mai sauƙi. PD shine mai gano doka murabba'i, kuma kawai ƙarfin siginar gani kawai za'a iya ganowa. Wannan hanyar ganowa kai tsaye ta ci gaba daga ƙarni na farko na fasahar sadarwar fiber na gani a cikin 1970s zuwa farkon 1990s.
Don ƙara yawan amfani da bakan a cikin bandwidth, muna buƙatar farawa daga bangarori biyu: ɗaya shine amfani da fasaha don kusanci iyakar Shannon, amma haɓaka haɓakar bakan ya karu da buƙatu don rabon sadarwa-zuwa-amo, don haka rage girman nisa watsa; ɗayan kuma shine yin cikakken amfani da lokaci, Ana amfani da bayanan da ke ɗauke da ƙarfin yanayin polarization don watsawa, wanda shine tsarin sadarwa na gani na zamani na ƙarni na biyu.
Tsarin sadarwa mai daidaituwa na ƙarni na biyu yana amfani da mahaɗar gani don gano intradyne, kuma yana ɗaukar liyafar nau'in polarization, wato, a ƙarshen karɓa, hasken sigina da hasken oscillator na gida sun lalace zuwa ɓangarorin haske guda biyu waɗanda jihohin polarization sune orthogonal. ga juna. Ta wannan hanyar, ana iya samun liyafar mara amfani. Bugu da kari, ya kamata a nuna cewa a wannan lokacin, sa ido kan mita, dawo da lokaci mai ɗaukar kaya, daidaitawa, daidaitawa, bin diddigin polarization da lalatawa a ƙarshen karɓar duk ana iya kammala su ta hanyar fasahar sarrafa siginar dijital (DSP), wanda ke sauƙaƙa kayan masarufi sosai. zane na mai karɓa , da kuma ingantaccen ƙarfin dawo da sigina.
Wasu Kalubale da La'akari da ke Fuskantar Haɓaka Fasahar Sadarwar Fiber Optical
Ta hanyar amfani da fasahohi daban-daban, da'irar ilimi da masana'antu sun kai madaidaicin iyaka na ingantaccen tsarin sadarwa na fiber na gani. Don ci gaba da haɓaka ƙarfin watsawa, ana iya samun shi kawai ta hanyar haɓaka tsarin bandwidth B (ƙaramar haɓakawa ta layi) ko ƙara ƙimar siginar-zuwa amo. Tattaunawar ta musamman ita ce kamar haka.
1. Magani don ƙara ƙarfin watsawa
Tun da tasirin da ba a iya amfani da shi ba ta hanyar watsawar wutar lantarki mai girma za a iya ragewa ta hanyar haɓaka tasiri mai mahimmanci na sashin giciye na fiber, yana da mafita don ƙara ƙarfin yin amfani da ƙananan fiber-mode maimakon fiber-mode fiber don watsawa. Bugu da ƙari, mafi yawan mafita na yau da kullum ga abubuwan da ba su dace ba shine yin amfani da algorithm na baya-bayan nan na dijital (DBP), amma haɓaka aikin algorithm zai haifar da karuwa a cikin ƙididdigar lissafi. Kwanan nan, binciken fasahar koyo na na'ura a cikin ramuwa mara kyau ya nuna kyakkyawan fata na aikace-aikacen, wanda ya rage yawan rikitarwa na algorithm, don haka za a iya taimakawa tsarin tsarin DBP ta hanyar ilmantarwa na na'ura a nan gaba.
2. Ƙara bandwidth na na'urar amplifier na gani
Ƙara yawan bandwidth na iya karya ta iyakance yawan kewayon EDFA. Baya ga C-band da L-band, ana iya haɗa S-band a cikin kewayon aikace-aikacen, kuma ana iya amfani da amplifier SOA ko Raman don haɓakawa. Duk da haka, fiber na gani da ke akwai yana da babban asara a cikin mitoci banda S-band, kuma ya zama dole a tsara sabon nau'in fiber na gani don rage asarar watsawa. Amma ga sauran makada, fasahar ƙara girman gani na kasuwanci shima kalubale ne.
3. Bincike a kan ƙananan watsa hasara na fiber na gani
Bincike akan ƙananan fiber asarar watsawa shine ɗayan batutuwa masu mahimmanci a cikin wannan filin. Hollow core fiber (HCF) yana da yiwuwar ƙananan asarar watsawa, wanda zai rage jinkirin lokacin watsawar fiber kuma zai iya kawar da matsalar rashin daidaituwa na fiber zuwa babban matsayi.
4. Bincike akan fasahohin da ke da alaƙa da rarraba sararin samaniya
Fasaha mai rarraba sararin samaniya shine ingantaccen bayani don ƙara ƙarfin fiber guda ɗaya. Musamman, ana amfani da fiber na gani da yawa don watsawa, kuma ƙarfin fiber ɗaya yana ninka sau biyu. Babban batu a wannan batun shine ko akwai mafi girman ingantattun amplifier na gani. , in ba haka ba zai iya zama daidai da mahara guda-core na gani zaruruwa; ta yin amfani da fasahar rarrabuwar kayyakin yanayi ciki har da yanayin polarization na layi, OAM katako dangane da lokaci guda da kuma cylindrical vector beam dangane da polarization singularity, irin wannan fasaha na iya zama Beam multiplexing yana ba da sabon digiri na 'yanci kuma yana inganta ƙarfin tsarin sadarwa na gani. Yana da fa'idodin aikace-aikace a cikin fasahar sadarwar fiber na gani, amma binciken da ke da alaƙa da amplifiers shima ƙalubale ne. Bugu da ƙari, yadda za a daidaita tsarin tsarin da ke haifar da jinkirin yanayin bambance-bambancen yanayi da fasaha na daidaitawa na dijital mai yawan shigarwa da yawa shi ma ya cancanci kulawa.
Fatan Haɓaka Fasahar Sadarwar Fiber Optical
Fasahar sadarwa ta fiber Optical ta bunkasa tun daga farkon isar da sako mai saurin gudu zuwa saurin watsawa a halin yanzu, kuma ta zama daya daga cikin fasahohin kashin baya da ke tallafawa al'ummar bayanai, kuma ta samar da wani babban tsari da fannin zamantakewa. A nan gaba, yayin da buƙatun al'umma na watsa bayanai ke ci gaba da ƙaruwa, tsarin sadarwar fiber na gani da fasahar sadarwar za su haɓaka zuwa babban ƙarfi, hankali, da haɗin kai. Yayin da ake inganta aikin watsa labarai, za su ci gaba da rage tsadar kayayyaki da hidimar rayuwar jama'a da taimakawa kasar wajen samar da bayanai. al'umma na taka muhimmiyar rawa. CeiTa ta ba da haɗin kai tare da ƙungiyoyin bala'o'i da dama, waɗanda za su iya yin hasashen gargaɗin aminci na yanki kamar girgizar ƙasa, ambaliya, da tsunami. Yana buƙatar haɗi kawai zuwa ONU na CeiTa. Lokacin da bala'i ya faru, tashar girgizar ƙasa za ta ba da gargaɗin da wuri. Za a daidaita tasha a ƙarƙashin Faɗakarwar ONU.
(1) Cibiyar sadarwa na gani mai hankali
Idan aka kwatanta da tsarin sadarwar mara waya, tsarin sadarwa na gani da cibiyar sadarwa na cibiyar sadarwa mai hankali har yanzu suna cikin matakin farko dangane da daidaita hanyar sadarwa, tabbatar da hanyar sadarwa da gano kuskure, kuma matakin hankali bai isa ba. Saboda girman ƙarfin fiber guda ɗaya, faruwar duk wata gazawar fiber zai yi tasiri sosai ga tattalin arziki da al'umma. Sabili da haka, saka idanu akan sigogin cibiyar sadarwa yana da matukar mahimmanci don haɓaka hanyoyin sadarwa masu hankali na gaba. Hannun binciken da ya kamata a kula da su ta wannan fannin a nan gaba sun haɗa da: tsarin sa ido kan ma'aunin tsarin bisa sauƙaƙan fasahar haɗin kai da koyan na'ura, fasahar sa ido kan adadin jiki bisa madaidaicin siginar sigina da hangen nesa na lokaci-yanki.
(2) Haɗin fasaha da tsarin
Babban manufar haɗa na'urar shine don rage farashi. A cikin fasahar sadarwa ta fiber na gani, ana iya samun saurin watsa sigina na gajeriyar nesa ta hanyar ci gaba da sabunta sigina. Duk da haka, saboda matsalolin lokaci da kuma dawo da yanayin polarization, haɗakar da tsarin haɗin gwiwar yana da wuyar gaske. Bugu da kari, idan za a iya aiwatar da babban tsarin haɗaɗɗiyar haɗaɗɗiyar gani-lantarki-na gani, ƙarfin tsarin zai kuma inganta sosai. Duk da haka, saboda dalilai irin su ƙananan ƙwarewar fasaha, babban rikitarwa, da wahala a cikin haɗin kai, ba shi yiwuwa a yadu inganta duk siginar gani kamar 2R na gani (sake haɓakawa, sake fasalin), 3R (sake haɓakawa). , sake-lokaci, da sake tsarawa) a fagen sadarwa na gani. fasahar sarrafawa. Don haka, ta fuskar fasaha da tsarin haɗin kai, hanyoyin bincike na gaba su ne kamar haka: Duk da cewa binciken da ake yi kan tsarin rarraba sararin samaniya yana da wadata sosai, har yanzu muhimman abubuwan da ke tattare da tsarin rarraba sararin samaniya ba su kai ga cim ma ci gaban fasaha a fannin ilimi da masana'antu ba. kuma ana buƙatar ƙarin ƙarfafawa. Bincike, irin su haɗaɗɗen lasers da masu daidaitawa, masu karɓa masu haɗaɗɗun nau'i-nau'i guda biyu, haɓakaccen ƙarfin kuzarin haɗakarwa na gani na gani, da dai sauransu; sababbin nau'ikan filaye na gani na iya haɓaka haɓaka bandwidth na tsarin sosai, amma ana buƙatar ƙarin bincike don tabbatar da cewa ingantaccen aikin su da tsarin masana'antu na iya isa ɗayan da ke akwai Matsayin fiber yanayin; nazarin na'urori daban-daban waɗanda za a iya amfani da su tare da sabon fiber a cikin hanyar sadarwa.
(3) Na'urorin sadarwa na gani
A cikin na'urorin sadarwa na gani, bincike da haɓaka na'urorin silicon photonic sun sami sakamako na farko. Koyaya, a halin yanzu, binciken da ke da alaƙa a cikin gida yana dogara ne akan na'urori marasa amfani, kuma bincike kan na'urori masu aiki ba shi da ƙarfi. Dangane da na'urorin sadarwa na gani, kwatancen bincike na gaba sun haɗa da: binciken haɗin kai na na'urori masu aiki da na'urorin gani na silicon; bincike kan fasahar haɗin kai na na'urorin gani marasa siliki, irin su bincike kan fasahar haɗin kai na kayan III-V da kayan aiki; ci gaba da haɓaka sabbin bincike da haɓaka sabbin na'urori. Bibiya, kamar hadedde lithium niobate na gani waveguide tare da fa'idodin babban gudu da ƙarancin wutar lantarki.
Lokacin aikawa: Agusta-03-2023
