Kapasite Geliştirme için Multi-core ve az mod Fiber Teknolojileri Geliştirmede Geliştirmeler

Üstel veriler büyümesi tarafından tanımlanan bir çağda, optik ağlardaki daha yüksek iletim kapasitesi talep asla daha akut olmamıştı. Standart tek mod fiberler (SMF) ve birkaç uçlu fiberler (FMFs) için küresel iletişimin arka kemiği olarak hizmet etti. Bu iki fiber mimari, temel bant sınırlamaları, Shannon'un uzaysal boyutlarını birden çok yönlü bir şekilde ele geçirmek için yoğun araştırma limitlerini sağladı.Bu makale, hem de son derece yüksek performanslı teknolojilere odaklanarak, son derece yüksek çözünürlükte olan gelişmelerin geliştirilmesini sağlar.

MultiCore ve az sayıda-Mode Fiber- Nedir?

Son gelişmelerin önemini takdir etmek için, MCFs ve FMF'lerin temel işletim prensiplerini anlamak ve geleneksel tek mod fiberlerden nasıl farklı olduklarını anlamak önemlidir.

Multi-Core Fibers (MCF)

Çok sayıda fiber, ortak bir yığın içinde gömülü birçok bağımsız temel içerir. MCF tasarımındaki her temel zorluk, tek bir mod (veya bazen birkaç mod) ile veriyi paralel olarak iletmeye devam ederken, MCF'ler, standart üretim süreçleri ile agresyona karşı agresyona karşı en iyi şekilde uygulandı.

BirkaçMode Fibers (FMFs)

MCF'lerin aksine, birkaç mod fiberler, sınırlı sayıda uzaysal mod (tipik olarak 2 ila 10) tek bir büyük çaplı fiber altyapıyı kullanarak, FMF'ler, her modda bağımsız bir veri akışı taşıyabilir.[DSP)

Her iki MCF ve FMF'ler, uzaysal çeşitlilik yaklaşımına tek kanal paradigmasından temel bir değişim temsil eder. Genellikle tamamlayıcı olarak görülürler: MCFs paralel olarak, yüksek seviyeli bağlantılar (örneğin, veri merkezi bağlantıları), FMF'ler, her iki modda da daha yüksek kapasiteli olan uzun vadeli bir dizi konsepti birleştirmektedir.

Multi-Core Fibers'teki Son Gelişmeler

Son beş yıl MCF tasarımında, üretim ve sistem gösterilerde olağanüstü ilerlemeye tanık oldu. Araştırmacılar üç birincil alanı hedef aldı: sap azaltımı, üretim ölçeklenebilirliği ve yeni malzemelerin ve yapıların geliştirilmesi.

Crosstalk Azalt Through Core Design

Komşu çekirdekler arasındaki çapraztalk, MCFs için en kritik performans ölçümünü sürdürüyor: Birkaç strateji etkili oldu:

Üretim ilerlemeleri ve Kablo Uyumluluk

Erken MCF prototipleri laboratuvar ayarlarında el ele alındı, ancak son gelişmeler ölçeklenebilir, tekrarlanabilir üretim süreçleri üzerinde yoğunlaştı. Anahtar gelişmeler şunları içerir:

Yeni Malzemeler ve Kompozit Yapılar

Simetri bazlı MCF'lerin ötesinde, araştırmacılar yeni materyal platformları keşfediyor:

Sistem Şeytanları ve Kayıt İletimi

Birçok dönüm deneyi, gerçek dünya sistemleri için MCF'lerin potansiyelini doğruladı:

Birkaç-Mode Fiber Teknolojilerde İleriler

Birkaç mod fiberleri de önemli ilerleme gördü, özellikle mod kontrolü, birden fazlaxer tasarımı ve DSP tazminatı. Hedef, mevcut tek mod bileşenleri ile hem güç verimli hem de uyumlu olan MDM sistemlerini anlamaktır.

Mode Control and Fiber Design

İdeal bir FMF, minimum darbe ve iyi kontrollü DMD ile bir dizi ortogonal modları destekler: Son tasarım ilerlemeleri şunları içerir:

Multixers ve Demultiplexers

Verimli bir şekilde modları birleştirerek herhangi bir MDM sisteminin kritik bir bileşenidir. Son yenilikler şunları içerir:

Dijital Signal Processing (DSP) Mode Recovery (DSP) için

İyi tasarlanmış fiberler ile bile, oturma modunda darbe ve DMD DSP tabanlı eşitleştirme gerektirir: Anahtar gelişmeler şunları içerir:

FMFs in Long-Haul and Data Center Links

Araştırmacılar birkaç kayıt belirleme FMF iletim gösterdiler:

Network Kapasite ve Future Outlook üzerinde Etkisi

MCF ve FMF teknolojilerinin bir araya gelmesi optik ağ dönüştürmek için hazırlanıyor. Bu bölüm, önümüzdeki on yıl boyunca farklı pazar segmentleri için kapasite faydalarını inceliyor ve temel araştırma yollarını özetliyor.

Data Center Interconnects (DCIs)

Şu anki DCI bağlantıları, birkaç yüz metre uzunluğundaki kablo yönetimi ve raf alanı ile paralel olarak güvenmektedir, ancak MCF'ler, toplam bant genişliğini artırmak için fiber sayılarını azaltmanın bir yolunu sunar. 7-core MCF, 7 ayrı fiberleri değiştirebilir, kablo yönetimi ve raf alanı için.Bu arada, düşük maliyetli modlu FMF'ler için, 400-Gbps bağlantılarını sadece iki uzaysal fiber kullanarak kullanabilir.

Uzun ve Denizaltı Sistemleri

Uzun zamandır yapılan kabloların çoğu, kablo çapını artırmakla birlikte 5-10 numaralı bir denizaltı kablosundan yararlanmaktadır (MIMODSP ile birlikte, mevcut karasal bağlantıların kapasitelerini bir sonraki nesil denizaltı kablolar kullanarak üstlenir.A 19-core MCF potansiyel olarak kablo çapını artırmakla 5-10 numaralı bir faktörle bir araya gelir).

Mevcut Altyapı ile entegrasyon

SDM için en büyük engellerden biri geri uyumluluk. MCFs yeni konektörler, splices ve test ekipmanları gerektirir. Ancak, TransceiverT'de mod dönüştürücüleri kullanarak son standartlaştırma çabaları ve MIMODSP karmaşıklığı için çeşitli geometri ve performans özelliklerini tanımlar.

Gelişen Kavramlar: AI ve Kuantum ile SDM

Daha ileri bakmak, yapay zeka, temel ve modu atamaları dinamik olarak optimize etmek için uygulanır.A AI- kontrollü MCF ağı, farklı trafik sınıflarına (örneğin, düşük ücretlendirme) müdahale etmeden bağımsız kuantum sinyalleri taşıyabilir.

Meydan ve Açık Araştırma Soruları

Hıza rağmen, birkaç zorluk kalır:

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Multi-core ve birkaç mod fiberleri, dünyanın uzun süredir kesintisiz ağlarının kapasitelerini dramatik bir şekilde artırmak için en umut verici iki yol temsil ediyor.Çalışkanlık, ölçeklenebilirlik, mod kontrolü ve DSP bu teknolojileri ticari gerçeğe daha da yaklaştırdı. MCFs, dünyanın en kısa erişimli uygulamalarını karşılamak için zaten bir merkezde ve kısa erişimli talep ediyor, FMF'lerin uzun zaman boyunca sorunsuz bir şekilde çalışma ağlarında saha çalışmaları devam etmesi bekleniyor.