Apr 18, 2022 伝言を残す

宇宙分割多重(SDM)ファイバー技術の飛躍的進歩

-現在、シングル-モードファイバは依然としてファイバ伝送の主流のアプリケーションですか?


-はい、マルチ-コアファイバーは最先端の-エッジの試みです。 まだ主流ではないが、次世代で可能になる関連アプリケーションがいくつかあります。


上記は、OFweek光通信と復旦大学情報科学工学部のXiao Liminによる、光ファイバーアプリケーションのトレンドに関する簡単な始まりです。


最近、福田大学情報科学工学部のLimin Xiaoの研究グループは、マルチ-コア光ファイバー融合技術-準備マルチ-コアの研究において重要なブレークスルーを達成しました。優れた性能を備えた光ファイバーコア-間隔コンバーター。これは、異種のマルチ-コア光ファイバーを実現する世界で初めてのことです。 低-損失と低-間のクロストークスプライシング。 Hangzhou Softel Optic Co.、Ltdはこれを祝福します。


光ファイバ通信伝送の必然的な開発動向


現在、クラウドコンピューティング、高解像度ビデオ、モノのインターネット、5G通信システムの急速な発展に伴い、グローバルネットワークトラフィックは劇的に増加しています。 ただし、通常のシングル-コアシングル-モードファイバの伝送は、シャノンの制限によって制限されます。 今後数年間で、弱い光ネットワークの成長と市場の高い帯域幅の需要との間の矛盾はますます深刻になり、それは光通信業界で緊急に解決されるべき重要な問題になっています。


光通信の将来の拡張の問題を解決するために、単一ファイバの容量を増やすための業界で認められた技術的解決策は、空間分割多重化技術を使用することです。 マルチ-コアファイバ、マルチ-モードファイバ、またはマルチ-コアマルチ-モードファイバは、光ファイバ通信伝送の必然的な開発トレンドです。

SDM

マルチ-コア光ファイバーは、光ファイバーの空間密度を効率的に高めることができ、海外のインターネット大手に取って代わられています。


通信市場を掌握し、光ファイバーの伝送帯域を拡大するために、早ければ2018年に、FacebookとGoogleは、ケーブル内の光ファイバーの数を増やす方法に賭けました。


たとえば、Googleが1月に使用したDunantケーブルには、合計容量250 Tbit/sの12ペアのファイバーがあります。 また、大西洋で建設中の2つのネットワークでは、16ペアの光ファイバーが使用されており、350〜370 Tbit/sのフルキャパシティーを達成することが期待されています。


そして最近では、- 10月中旬に、FacebookはNECに世界最高の-容量の海底ケーブル--を構築するよう依頼しました。このケーブルは、完成すると24対の光ファイバーを備えた新しい大西洋横断ケーブルになります。世界で最も忙しいデータハイウェイ--を実行します。北米とヨーロッパの間で、毎秒500 TBの記録的な合計転送容量(約4000 Blu - ray Discデータ)を達成します。


同時にではなく、米国の情報通信研究機構(NICT)のBenjaminJ.によるものです。 パットナムが率いる研究チームは、彼らのチームがデータを送信するために外径0.125mmの4コア光ファイバーを使用したと報告しています。 さまざまな増幅器技術を組み合わせることにより、WDM技術を利用した伝送システムが構築され、標準的なクラッドを介した伝送システムが作成されました。 直径ファイバーによって送信されたデータの記録:チャネルあたり319 Tbit / sのデータレートの送信スループットは、最大3001kmの距離で達成されます。


より多くのアプリケーションが次々に報告されています。


マルチ-コアファイバーコア-から-コアへのコンバーターが新しいアプリケーションの可能性を解き放ちます


従来のシングル-コアファイバと比較して、マルチコアファイバ(MCF)の複数のコアは同じクラッドを共有します。 この高密度の-密度、マルチ-チャネル構造には、製造コストが低く、スペースを節約でき、伝送容量が大きいという利点があります。 したがって、マルチ-コアファイバは、宇宙-分割多重光通信システム、データセンター接続、-チップ間通信、次世代-世代ファイバ増幅器において非常に重要なアプリケーション価値を持っています。 、光センシング、および量子技術。


新しいマルチ-コアファイバー技術の研究は、将来の通信容量拡張の問題を解決するための研究の優先事項の1つです。


ただし、これまでのところ、マルチ-コア光ファイバの設計に関する統一された標準は世界にまだありません。 マルチ-コア光ファイバを製造する場合、ハイテク企業はコアの数、コアの配置、コアのサイズ、コアの間隔、屈折率の分布など、さまざまな側面を持っています。異なるタイプのマルチ-コアファイバー間の融合をより困難にします。


たとえば、FiberHome Fujikura Optic Technology Co. Ltdやその他の企業は、長距離のマルチ-コアファイバ伝送システムを構築するために、異なるマルチ-コアファイバを接続する必要があります。 制限されたマルチ-コアファイバーファン-インおよびファン-アウトデバイスは、伝送システムで使用されるマルチ-コアファイバーと一致しない場合があります。


「低損失-損失の光ファイバー融着接続技術は、光ファイバーデバイスおよびシステムの基盤です。学術研究では、同じタイプのマルチ-コア光ファイバーの融着接続の進歩のみが報告されています。 、しかし、異なるタイプのマルチ-コア光ファイバの融合スプライシングの技術的なボトルネックは解決されていません。海外での研究があります。異なるタイプのマルチ-コアファイバの融合であると考える人さえいます。ほぼ不可能であり、この分野での幅広い応用を深刻に妨げています。」 シャオリミンは言った。


巨大なマルチ-コアファイバーマルチ-チャネル多重化システムを確立し、異種種、特にコア間隔が異なるマルチ-コアファイバーをスプライシングすることは、現在避けられない技術的なボトルネックの問題です。


マルチ-コア光ファイバー技術の開発によってもたらされたこの技術的問題を克服するために、復旦大学情報科学工学部のシャオ・リミンの研究グループは、ついにマルチ{{ 1}}綿密な研究の後のコア光ファイバー融合技術。 優れた性能を備えたマルチ-コアファイバコアスペーシングコンバータは、異なるマルチ-コアファイバ間の低-損失と低-クロストークフュージョンスプライシングを実現します。


Xiao Liminの研究グループは、マルチ-コアファイバーコアの間隔と制御を調整するために使用できるフォワードテーパーとリバーステーパー技術を含むマルチ-コアファイバーテーパーテクノロジー(図2)を提案しました。同時にマルチ-コアファイバのモード特性。

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マルチ-コアファイバー逆テーパー技術に基づいて、異なるマルチ-コアファイバーのコア間隔とモードフィールド直径を一致させることにより、XiaoLiminの研究グループは低損失-とコア間隔が一致しない2種類のマルチ-コアファイバの低-クロストークコア。 間隔コンバーター。


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