Vao tsy ela akory izay, nivelatra tsikelikely ny taratasy valin'ny tapaky ny taona ho an'ny fampandrosoana iraisan'i Hengqin eo amin'i Zhuhai sy Macao.Nisarika ny saina ny iray amin'ireo fibre optika miampita sisintany.Nandalo an'i Zhuhai sy Macao izy io mba hanatontosana ny fifandraisan'ny herin'ny informatika sy ny fifampizaràna loharanon-karena avy any Macao mankany Hengqin, ary hanangana fantsona fampahafantarana.Mampiroborobo ny tetik'asa fanavaozana sy fanovana ny tambajotram-pifandraisana fibre rehetra "optical into copper back" i Shanghai mba hiantohana ny fampandrosoana ara-toekarena avo lenta sy serivisy fifandraisana tsara kokoa ho an'ny mponina.
Miaraka amin'ny fivoaran'ny teknolojian'ny Internet haingana, mitombo isan'andro ny fangatahan'ireo mpampiasa ny fifamoivoizana amin'ny Internet, ny fomba hanatsarana ny fahafahan'ny fifandraisana amin'ny fibre optika dia lasa olana maika tokony hovahana.
Hatramin'ny nipoiran'ny teknolojia fifandraisana fibre optika, dia nitondra fiovana lehibe teo amin'ny sehatry ny siansa sy ny teknolojia ary ny fiaraha-monina.Amin'ny maha-zava-dehibe fampiharana ny teknolojia tamin'ny laser, tamin'ny laser fampahalalam-baovao teknolojia aseho amin'ny alalan'ny Optical fibre fifandraisana teknolojia dia nanangana ny rafitry ny tambajotra fifandraisana maoderina ary lasa ampahany manan-danja amin'ny fampitana vaovao.Ny teknôlôjian'ny fifandraisana amin'ny fibre optika dia hery lehibe mitondra ny tontolon'ny Internet ankehitriny, ary iray amin'ireo teknolojia fototra amin'ny vanim-potoanan'ny fampahalalam-baovao ihany koa.
Miaraka amin'ny firongatry ny teknolojia mipoitra isan-karazany toy ny Internet of Things, angon-drakitra lehibe, ny zava-misy virtoaly, ny faharanitan-tsaina artifisialy (AI), ny fifandraisana finday taranaka fahadimy (5G) ary ny teknolojia hafa, ny fitakiana ambony kokoa dia apetraka amin'ny fifanakalozana sy fampitana vaovao.Araka ny angon-drakitra fikarohana navoakan'ny Cisco tamin'ny 2019, ny fifamoivoizana IP eran-tany isan-taona dia hitombo avy amin'ny 1.5ZB (1ZB=1021B) amin'ny 2017 ka hatramin'ny 4.8ZB amin'ny 2022, miaraka amin'ny taham-pitomboana isan-taona 26%.Manoloana ny firongatry ny fivezivezena be dia be, ny fifandraisana fibre optika, amin'ny maha-zava-dehibe indrindra amin'ny tambajotram-pifandraisana, dia eo ambanin'ny fanerena mafy amin'ny fanavaozana.Ny rafi-pifandraisana sy ny tambajotra fibre optika haingam-pandeha ambony dia ho tari-dàlana lehibe amin'ny fampandrosoana ny teknolojia fifandraisana fibre optika.
Tantaran'ny Fampandrosoana sy Toe-pikarohana momba ny Teknolojian'ny Fifandraisana Fibre Optical
Ny laser robina voalohany dia novolavolaina tamin'ny 1960, taorian'ny fahitana ny fomba fiasan'ny lasers nataon'i Arthur Showlow sy Charles Townes tamin'ny 1958. Avy eo, tamin'ny 1970, ny laser semiconductor voalohany AlGaAs afaka miasa tsy tapaka amin'ny mari-pana amin'ny efitrano dia nahomby, ary tamin'ny 1977, ny laser semiconductor dia tsapa fa miasa tsy tapaka mandritra ny ora an'aliny amin'ny tontolo azo ampiharina.
Hatreto, ny laser dia manana ny fepetra takiana amin'ny fifandraisana fibre optika ara-barotra.Hatrany am-piandohan'ny famoronana ny laser, ny mpamorona dia nahafantatra ny mety ho fampiharana lehibe eo amin'ny sehatry ny fifandraisana.Na izany aza, misy lesoka roa miharihary amin'ny teknolojian'ny fifandraisana tamin'ny laser: ny iray dia ny angovo be dia be ho very noho ny tsy fitovizan'ny taratra laser;Ny iray hafa dia misy fiantraikany be amin'ny tontolo iainana fampiharana, toy ny fampiharana ao amin'ny atmosfera tontolo iainana dia hiharan'ny fiovan'ny toetr'andro.Noho izany, ho an'ny fifandraisana tamin'ny laser dia tena zava-dehibe ny waveguide optika mety.
Ny fibre optika ampiasaina amin'ny fifandraisana natolotr'i Dr. Kao Kung, nahazo ny loka Nobel momba ny fizika, dia mahafeno ny filan'ny teknolojian'ny fifandraisana laser ho an'ny onjam-peo.Nanolo-kevitra izy fa ny fiparitahan'ny Rayleigh amin'ny fibre optique fitaratra dia mety ho ambany (latsaky ny 20 dB/km), ary ny fahaverezan'ny hery amin'ny fibre optika indrindra dia avy amin'ny fidiran'ny hazavana amin'ny loto amin'ny fitaovana fitaratra, ka ny fanadiovana ara-materialy no fanalahidy. amin'ny fampihenana ny fatiantoka fibre optique Key, ary nanamarika ihany koa fa ny fifindran'ny fomba tokana dia zava-dehibe amin'ny fitazonana ny fahombiazan'ny fifandraisana.
Tamin'ny taona 1970, ny orinasa Corning Glass dia namolavola fibre optique multimode mifototra amin'ny quartz miaraka amin'ny fatiantoka eo amin'ny 20dB/km araka ny soso-kevitry ny fanadiovana nataon'i Dr. Kao, ka nahatonga ny fibre optika ho zava-misy ho an'ny fampitam-baovao fampitana fifandraisana.Taorian'ny fikarohana sy ny fampandrosoana mitohy, ny fahaverezan'ny fibre optika mifototra amin'ny quartz dia nanatona ny fetra teorika.Hatreto, ny fepetran'ny fifandraisana amin'ny fibre optika dia afa-po tanteraka.
Ny rafi-pifandraisana fibre optique aloha dia samy nandray ny fomba fandraisana mivantana.Ity dia fomba fifandraisana fibre optika tsotra.PD dia mpitsikilo lalàna efamira, ary ny hamafin'ny famantarana optika ihany no azo fantarina.Ity fomba fandraisana fitiliana mivantana ity dia nitohy hatramin'ny taranaka voalohany tamin'ny teknolojia fifandraisana fibre optika tamin'ny taona 1970 ka hatramin'ny fiandohan'ny taona 1990.
Mba hampitomboana ny fampiasana spektrum ao anatin'ny bandwidth, dia mila manomboka amin'ny lafiny roa isika: ny iray dia ny fampiasana teknolojia hanatonana ny fetran'ny Shannon, fa ny fitomboan'ny fahombiazan'ny spektrum dia nampitombo ny fepetra takiana amin'ny fifandraisan-davitra-to-noise ratio, ka mampihena ny haavon'ny tabataba. halaviran'ny fampitana;Ny iray hafa dia ny fampiasana tanteraka ny dingana, Ny fampahalalana mitondra ny fahaiza-manaon'ny fanjakana polarization dia ampiasaina amin'ny fifindran'ny, izay rafitra fifandraisana optika mifanentana faharoa.
Ny rafi-pifandraisana optika mirindra taranaka faharoa dia mampiasa mixer optika ho an'ny fisavana intradyne, ary mampiasa ny fandraisana ny fahasamihafana amin'ny polarization, izany hoe, amin'ny faran'ny fandraisana, ny jiro famantarana sy ny hazavana oscillator eo an-toerana dia simba ho taratra roa izay ny fanjakana polarization dia orthogonal. amin’ny tsirairay.Amin'izany fomba izany, ny fandraisana polarization-insensitive dia azo tratrarina.Ankoatr'izay, tokony ho marihina fa amin'izao fotoana izao, ny fanaraha-maso matetika, ny famerenana amin'ny laoniny, ny fampitoviana, ny fampifanarahana, ny fanaraha-maso ny polarization ary ny demultiplexing amin'ny faran'ny fandraisana dia azo atao amin'ny alàlan'ny teknolojia fanodinana famantarana nomerika (DSP), izay manamora ny fitaovana. famolavolana ny mpandray, ary nanatsara ny fahaiza-manao fanarenana famantarana.
Fanamby sy fiheverana sasany atrehan'ny fivoaran'ny teknolojian'ny serasera fibre optique
Amin'ny alàlan'ny fampiharana ny teknolojia isan-karazany, ny faribolana akademika sy ny indostria dia nahatratra ny fetran'ny fahombiazan'ny rafi-pifandraisana fibre optika.Mba hanohizana ny fampitomboana ny fahafahan'ny fampitana dia tsy azo atao afa-tsy amin'ny alàlan'ny fampitomboana ny bandwidth rafitra B (fampitomboana ara-dalana) na fampitomboana ny tahan'ny signal-to-noise.Ny dinika manokana dia toy izao manaraka izao.
1. Vahaolana hampitomboana ny herin'ny fampitana
Koa satria ny vokatra nonlinear vokatry ny fifindran'ny hery avo dia azo ahena amin'ny alàlan'ny fampitomboana araka ny tokony ho izy ny faritra mahomby amin'ny fibre cross-fizarana, dia vahaolana iray hampitomboana ny hery hampiasa fibre vitsivitsy fa tsy fibre tokana ho an'ny fifindrana.Fanampin'izany, ny vahaolana mahazatra indrindra amin'izao fotoana izao amin'ny vokatra tsy mitongilana dia ny fampiasana ny algorithm backpropagation nomerika (DBP), fa ny fanatsarana ny fahombiazan'ny algorithm dia hitarika amin'ny fitomboan'ny fahasarotan'ny kajy.Vao haingana, ny fikarohana momba ny teknolojia fianarana milina amin'ny fanonerana tsy an-kiato dia naneho fahatsinjovana fampiharana tsara, izay mampihena be ny fahasarotan'ny algorithm, ka ny famolavolana ny rafitra DBP dia azo ampiana amin'ny fianarana milina amin'ny ho avy.
2. Ampitomboy ny fatran'ny fanamafisam-peo optika
Ny fampitomboana ny bandwidth dia afaka mamakivaky ny famerana ny fatran'ny EDFA.Ho fanampin'ny C-band sy L-band, ny S-band dia azo ampidirina amin'ny sehatra fampiharana, ary ny SOA na Raman amplifier dia azo ampiasaina amin'ny fanamafisana.Na izany aza, ny fibre optique efa misy dia manana fatiantoka lehibe amin'ny tarika matetika hafa ankoatry ny tarika S, ary ilaina ny mamolavola karazana fibre optika vaovao mba hampihenana ny fatiantoka.Fa ho an'ny tarika sisa, ny teknolojia fanamafisam-peo optika azo amidy dia fanamby ihany koa.
3. Fikarohana momba ny fibre optika fatiantoka ambany
Ny fikarohana momba ny fibre fatiantoka ambany dia iray amin'ireo olana lehibe indrindra amin'ity sehatra ity.Hollow core fibre (HCF) dia manana ny mety hisian'ny fahaverezan'ny fifindran'ny ambany kokoa, izay hampihena ny fotoana fanemorana ny fifindran'ny fibre ary afaka hanafoana ny nonlinear olana amin'ny fibre amin'ny ankapobeny.
4. Fikarohana momba ny teknolojia mifandraika amin'ny multiplexing fizarana habaka
Ny teknolojia multiplexing fizarana habakabaka dia vahaolana mahomby hampitomboana ny fahafahan'ny fibre tokana.Amin'ny ankapobeny, ny fibre optique multi-core dia ampiasaina amin'ny fifindrana, ary avo roa heny ny fahafahan'ny fibre tokana.Ny olana fototra amin'io lafiny io dia ny hoe misy fanamafisam-peo optika mahomby kokoa., raha tsy izany dia mety ho mitovy amin'ny fibre optika tokana tokana ihany izy;amin'ny fampiasana ny teknolojia multiplexing mode-fizarana ao anatin'izany ny mode linear polarization, OAM beam mifototra amin'ny singa singa sy cylindrical vector beam mifototra amin'ny polarization singularity, ny teknolojia toy izany dia mety ho Beam multiplexing manome ambaratonga vaovao ny fahalalahana sy manatsara ny fahafahan'ny Optical fifandraisana rafitra.Izy io dia manana fanantenana fampiharana malalaka amin'ny teknolojia fifandraisana fibre optika, saingy fanamby ihany koa ny fikarohana momba ny amplifier optika mifandraika.Fanampin'izany, ny fomba fampifandanjana ny fahasarotan'ny rafitra ateraky ny fahatarana vondrona mode differential sy ny teknolojia fampitoviana nomerika maromaro-input marobe dia mendrika hojerena ihany koa.
Fanantenana ho amin'ny fampandrosoana ny teknolojia fifandraisana fibre Optical
Optical fibre fifandraisana teknolojia dia nivoatra avy amin'ny voalohany ambany-hafainganam-pandeha fifindran'ny amin'izao fotoana izao ny hafainganam-pandeha avo fifindran'ny, ary lasa iray amin'ireo hazondamosin'ny teknolojia manohana ny fampahalalam-baovao fiaraha-monina, ary efa namorona lehibe ny fitsipi-pifehezana sy ny sehatra ara-tsosialy.Amin'ny ho avy, raha mitombo hatrany ny fangatahan'ny fiaraha-monina amin'ny fampitana vaovao, ny rafi-pifandraisana fibre optika sy ny teknolojian'ny tambajotra dia hivoatra mankany amin'ny fahaiza-manao, ny faharanitan-tsaina ary ny fampidirana.Eo am-panatsarana ny fampandehanana ny fampitana dia hanohy ny fampihenana ny fandaniana sy ny asa fiveloman'ny vahoaka ary hanampy ny firenena amin'ny fananganana vaovao izy ireo.mitana anjara toerana lehibe ny fiaraha-monina.Ny CeiTa dia niara-niasa tamin'ny fikambanana maro momba ny loza voajanahary, izay afaka maminavina ny fampitandremana momba ny fiarovana amin'ny faritra toy ny horohoron-tany, tondra-drano ary tsunami.Mila mifandray amin'ny ONU an'ny CeiTa ihany izy io.Rehefa misy loza voajanahary, dia hanao fampitandremana mialoha ny tobin'ny horohorontany.Ny terminal eo ambanin'ny ONU Alerts dia hatambatra.
(1) tambajotra optika manan-tsaina
Raha ampitahaina amin'ny rafi-pifandraisana tsy misy tariby, ny rafi-pifandraisana optika sy ny tambajotran'ny tambajotra optique intelligent dia mbola eo amin'ny dingana voalohany amin'ny resaka fanamafisana ny tambajotra, ny fikojakojana ny tambajotra ary ny diagnostika diso, ary tsy ampy ny haavon'ny faharanitan-tsaina.Noho ny haben'ny fibre tokana dia hisy fiantraikany lehibe eo amin'ny toekarena sy ny fiaraha-monina ny fisian'ny tsy fahombiazan'ny fibre.Noho izany, ny fanaraha-maso ny masontsivana tambajotra dia tena zava-dehibe ho an'ny fampandrosoana ny tambajotra manan-tsaina ho avy.Ny torolalan'ny fikarohana izay tokony hojerena amin'ity lafiny ity amin'ny ho avy dia ahitana: rafitra fanaraha-maso ny mari-pamantarana rafitra mifototra amin'ny teknolojia mirindra sy fianarana masinina, teknolojia fanaraha-maso ny habetsahana ara-batana mifototra amin'ny famakafakana famantarana mirindra ary ny fandinihan'ny sehatra optika amin'ny vanim-potoana.
(2) Teknolojia sy rafitra mitambatra
Ny tanjona fototra amin'ny fampidirana fitaovana dia ny fampihenana ny fandaniana.Ao amin'ny teknolojia fifandraisana fibre optique, dia azo tanterahina amin'ny alàlan'ny fanavaozana tsy tapaka ny famantarana ny fifindran'ny hafainganam-pandeha fohy.Na izany aza, noho ny olana amin'ny fanarenana ny fanjakana amin'ny dingana sy ny polarization, dia mbola sarotra ny fampidirana ny rafitra mirindra.Ho fanampin'izany, raha azo tanterahina ny rafitra optika-elektrika-optika midadasika midadasika, dia hihatsara ihany koa ny fahafahan'ny rafitra.Na izany aza, noho ny antony toy ny fahaiza-manao ara-teknika ambany, ny fahasarotana be ary ny fahasarotana amin'ny fampidirana, dia tsy azo atao ny mampiroborobo be ny famantarana optika rehetra toy ny 2R-optical rehetra (re-amplification, re-shaping), 3R (re-amplification). , famerenam-potoana, ary famolavolana indray) eo amin'ny sehatry ny fifandraisana optika.teknolojia fanodinana.Noho izany, amin'ny resaka teknolojia sy rafitra fampidirana, ny torolalan'ny fikarohana amin'ny ho avy dia toy izao manaraka izao: Na dia manankarena aza ny fikarohana efa misy momba ny rafitra multiplexing fizarana habakabaka, ny singa fototra amin'ny rafitra multiplexing fizarana habakabaka dia tsy mbola nahatratra ny fandrosoana ara-teknolojia amin'ny akademia sy ny indostria. ary ilaina ny fanamafisana bebe kokoa.Fikarohana, toy ny intégré lasers sy modulators, roa-dimensional Integrated receivers, avo-angovo-efficiency Integrated Optical amplifier, sns .;Ny karazana fibre optika vaovao dia mety hanitatra be ny bandwidth ny rafitra, saingy mbola ilaina ny fikarohana bebe kokoa mba hahazoana antoka fa ny fizotran'ny famokarana sy ny fizotran'ny famokarana dia afaka mahatratra ny efa misy tokana Ny haavon'ny fibre mode;mianatra fitaovana isan-karazany azo ampiasaina miaraka amin'ny fibre vaovao ao amin'ny rohy fifandraisana.
(3) Fitaovana fifandraisana optika
Amin'ny fitaovana fifandraisana optika, ny fikarohana sy ny fampivoarana ny fitaovana fotonika silisiôna dia nahazo vokatra voalohany.Na izany aza, amin'izao fotoana izao, ny fikarohana mifandraika amin'ny trano dia mifototra indrindra amin'ny fitaovana passive, ary ny fikarohana momba ny fitaovana mavitrika dia somary malemy.Raha ny momba ny fitaovana fifandraisana optika, ny torolalan'ny fikarohana ho avy dia ahitana: fikarohana fampidirana fitaovana mavitrika sy fitaovana optika silisiôma;fikarohana momba ny teknolojia fampidirana fitaovana optika tsy silika, toy ny fikarohana momba ny teknolojia fampidirana ny fitaovana III-V sy ny substrate;fampandrosoana bebe kokoa ny fikarohana sy ny fampandrosoana ny fitaovana vaovao.Manaraka, toy ny Lithium niobate Optical Waveguide miaraka amin'ny tombony amin'ny hafainganam-pandeha avo sy ny fanjifana herinaratra ambany.
Fotoana fandefasana: Aug-03-2023
