И така, защо скоростта на предаване на оптичната комуникация е толкова висока? Какво е оптична комуникация? Какви са неговите предимства и недостатъци в сравнение с други средства за комуникация? В кои области се използва технологията в момента?
Предаване на информация със светлина във фибростъкло.
Като кабелна мрежа, оптичната комуникация не може да отговори на нуждите на мобилните устройства. В ежедневието нашата мобилна комуникация използва безжични мрежи и присъствието на оптична комуникация не изглежда силно.
“Но в действителност повече от 90% от информацията се предава чрез оптични влакна. Мобилният телефон е свързан към базовата станция чрез безжична мрежа, а предаването на сигнали между базовите станции зависи най-вече от оптичното влакно.“He Zhixue, заместник-директор на Службата за изследване на оптичните системи на Държавната ключова лаборатория за мрежова технология за комуникация с оптични влакна, каза в интервю за Science and Technology Daily.
Оптичното влакно е оптично влакно, което е тънко като косъм, може да бъде заровено директно, над главата или поставено на морското дъно. Поради лекото си тегло, удобството и ниската цена за производство на суровини, то в крайна сметка замени обемистия кабел като основна среда за предаване на сигнал.
Казано по-просто, комуникацията с оптични влакна е обичайното приложение на оптичната комуникация, като например телескопни светофари и т.н., те използват атмосферата за разпространение на видима светлина, принадлежи към оптичната комуникация за визуално предаване е използването на стъклени влакна в светлината информация за предаване.
Специалист по оптични комуникации каза пред sci-tech daily, че оптичните сигнали се разпадат по-малко по време на предаване, отколкото електрическите сигнали. Той обясни, че например оптичен сигнал затихва от 1 до 0,99 след 100 километра, докато електрически сигнал затихва от 1 до 0,5 само след 1 километър.
От гледна точка на принципа, основните материални елементи, които съставляват комуникацията с оптични влакна, са източник на светлина от оптични влакна и оптичен детектор.
Голям капацитет и възможност за предаване на дълги разстояния
Според докладите най-добрият метод за оптичен широколентов достъп е влакно до дома, т.е. директно свързване на влакното към мястото, необходимо на потребителя, така че да може да получи голямо количество информация чрез използване на фибри.
„Методът на безжична комуникация е податлив на електромагнитни смущения, а методът на кабелно предаване е скъп за полагане. За разлика от това, комуникацията с оптични влакна има предимствата на голям капацитет, възможност за предаване на дълги разстояния, добра поверителност и силна адаптивност. Освен това влакното е малко по размер и лесно за използване. Строителството и поддръжката, цените на суровините също са относително ниски.“ Той Zhixue каза.
Въпреки че оптичната комуникация има горните предимства, нейната собствена къса платка не може да бъде пренебрегната. Например влакното е крехко и лесно се чупи. В допълнение, срязването или свързването на влакното изисква използването на специфично устройство. Трябва да се отбележи, че градското строителство или природните бедствия могат лесно да причинят повреда на оптичната линия.
В практическите приложения реализацията на предаване на оптични влакна зависи главно от оптичната предавателна крайна машина и оптичната приемна крайна машина. Оптичното предавателно крайно устройство може ефективно да регулира и преобразува електрооптичния сигнал, като по този начин преобразува електрическия сигнал в оптичен сигнал, носен от оптичното влакно. Оптичният приемащ край извършва обратно преобразуване и може също да демодулира електрическия сигнал. Оптичният приемащ край и оптичният предавателен край са свързани чрез конектор към оптичен кабел за осъществяване на предаване, предаване, приемане и показване на информация.
Свързаното производствено оборудване от висок клас разчита на внос
Често използваните оптични влакна са предимно стандартни едномодови оптични влакна. На теория скоростта на предаване на информация за единица време е около 140 Tbit/s. Ако скоростта на предаване на информация достигне тази граница, това ще доведе до информационно претоварване. Едномодовото влакно обикновено е влакно, което може да предава само един режим.
Понастоящем стандартната едномодова комуникация с оптични влакна е един от комуникационните методи, често използвани от операторите. Капацитетът на предаване на този режим е 16 Tbit/s, който все още не е достигнал теоретичната гранична стойност. „Новият рекорд от 1.06Pbit/s, който беше отпечатан в началото на тази година, е резултат от пробиви в едномодовата оптична комуникационна технология, но такава скорост е трудно да се постигне при търговска употреба за кратък период от време.” Той Zhixue каза.
Технически, в сравнение с едномодовия, многоядреният режим на предаване на влакна има по-големи предимства при постигане на висока скорост, но този режим все още е в челните редици и са необходими допълнителни пробиви в основните технологии, ключовите компоненти и хардуерните устройства. .
След 5 до 10 години, под натиск на изискванията за приложение, ключовите технологии на 1.06Pbit/s ултра голям капацитет едномодова многоядрена система за предаване на оптични влакна могат да бъдат приложени първо към някои специални сценарии, като трансокеанско предаване и някои голям център за данни." Той Zhixue каза.
Понастоящем китайската оптична комуникационна технология може да се конкурира с международното напреднало ниво, но все още е изправена пред много трудности. Например, съответната промишлена база е слаба, липсва оригиналност и автономна технология и недостатъчно оптични суровини. „Понастоящем оборудването от висок клас, необходимо за производството на влакнести материали, като изтегляне на тел и намотаване на влакна, зависи от вноса.“ Той Zhixue каза.
В същото време устройствата и чиповете от висок клас, свързани с комуникацията с оптични влакна, се контролират главно от развити страни като Съединените щати и Япония.
В тази връзка He Zhixue предположи, че е необходимо да се засилят съответните основни теоретични изследвания, да се свърши добра работа с дългосрочното оформление на основните технологии, да се предвиди тенденцията на развитие на технологиите и да се излезе от цикъла на техническа итерация на „проследяване -лаг-повторно проследяване-и изоставане”.
Освен това He Zhixue подчерта, че е необходимо да се увеличат инвестициите в научноизследователска и развойна дейност, проектиране и обработка на чипове от висок клас и устройства от висок клас, да се стимулира ентусиазмът на талантите за научноизследователска и развойна дейност и да се съсредоточи върху защитата на оригиналните постижения. „Особено трябва да направим дизайн на най-високо ниво, да постигнем синергия и иновации в работната сила, инфраструктурата и политиките и да подобрим поддържащите възможности на съответните индустрии“, каза той.