Dakle, zašto je brzina prijenosa optičke komunikacije tako velika? Šta je optička komunikacija? Koje su njegove prednosti i nedostaci u odnosu na druga sredstva komunikacije? U kojim oblastima se tehnologija trenutno koristi?
Prenos informacija svjetlom u fiberglasu.
Kao žičana mreža, optička komunikacija ne može zadovoljiti potrebe mobilne telefonije. U svakodnevnom životu naša mobilna komunikacija koristi bežične mreže, a čini se da prisutnost optičke komunikacije nije jaka.
“Ali u stvarnosti, više od 90% informacija se prenosi preko optičkih vlakana. Mobilni telefon je povezan sa baznom stanicom preko bežične mreže, a prenos signala između baznih stanica najviše zavisi od optičkog vlakna.“He Zhixue, zamjenik direktora Ureda za istraživanje optičkih sistema Državne ključne laboratorije za tehnologiju komunikacijskih mreža s optičkim vlaknima, rekao je u intervjuu za Science and Technology Daily.
Optičko vlakno je optičko vlakno koje je tanko poput dlake, može se zakopati direktno, iznad glave ili postaviti na morsko dno. Zbog svoje male težine, praktičnosti i niske cijene proizvodnje sirovina, na kraju je zamijenilo glomazni kabel kao glavni medij za prenos signala.
Jednostavno rečeno, komunikacija optičkim vlaknima je uobičajena primjena optičke komunikacije, kao što su teleskopski semafori, itd., oni koriste atmosferu za širenje vidljive svjetlosti, pripada vizualnom prijenosu optička komunikacija je upotreba staklenih vlakana u svjetlu informacije o prenosu.
Stručnjak za optičke komunikacije rekao je dnevnom listu sci-tech da se optički signali manje raspadaju tokom prijenosa nego električni signali. On je objasnio da, na primjer, optički signal opada od 1 do 0,99 nakon 100 kilometara, dok električni signal opada od 1 do 0,5 nakon samo 1 kilometra.
Sa stanovišta principa, osnovni materijalni elementi koji čine komunikaciju optičkim vlaknima su optički izvor svjetlosti i optički detektor.
Veliki kapacitet i mogućnost prijenosa na velike udaljenosti
Prema izvještajima, krajnji metod optičkog širokopojasnog pristupa je fiber-to-the-home, odnosno direktno povezivanje vlakna na mjesto koje korisnik zahtijeva, tako da može dobiti veliku količinu informacija koristeći vlakna.
„Metoda bežične komunikacije je podložna elektromagnetnim smetnjama, a metoda prenosa kablova je skupa za polaganje. Nasuprot tome, optička komunikacija ima prednosti velikog kapaciteta, sposobnosti prijenosa na velike udaljenosti, dobre povjerljivosti i jake prilagodljivosti. Štaviše, vlakno je male veličine i jednostavno za upotrebu. Izgradnja i održavanje, cijene sirovina su također relativno niske.” He Zhixue je rekao.
Iako optička komunikacija ima gore navedene prednosti, vlastita kratka ploča ne može se zanemariti. Na primjer, vlakno je lomljivo i lako se lomi. Osim toga, rezanje ili spajanje vlakana zahtijeva upotrebu posebnog uređaja. Treba napomenuti da urbana gradnja ili prirodne katastrofe mogu lako uzrokovati kvarove optičkih linija.
U praktičnim primenama, realizacija prenosa optičkim vlaknima uglavnom zavisi od optičke predajne krajnje mašine i optičke prijemne krajnje mašine. Krajnji uređaj za optički prenos može efikasno prilagoditi i pretvoriti elektrooptički signal, pretvarajući tako električni signal u optički signal koji prenosi optičko vlakno. Optički prijemni kraj vrši obrnutu konverziju i također može demodulirati električni signal. Optički prijemni kraj i optički kraj za odašiljanje povezani su konektorom na optički kabel kako bi se ostvario prijenos, prijenos, prijem i prikaz informacija.
Povezana vrhunska proizvodna oprema oslanja se na uvoz
Optička vlakna koja se najčešće koriste su uglavnom standardna jednomodna optička vlakna. U teoriji, brzina prenosa informacija po jedinici vremena je oko 140 Tbit/s. Ako brzina prijenosa informacija dostigne ovu granicu, to će uzrokovati zagušenje informacija. Jednomodno vlakno je obično vlakno koje može prenositi samo jedan mod.
Trenutno je standardna jednomodna komunikacija putem optičkih vlakana jedna od komunikacijskih metoda koje obično koriste operateri. Kapacitet prijenosa ovog načina rada je 16 Tbit/s, što još nije dostiglo teorijsku graničnu vrijednost. “Novi rekord od 1,06 Pbit/s, koji je odštampan početkom ove godine, rezultat je proboja u monomodnoj tehnologiji optičkih komunikacija, ali takvu brzinu je teško postići u komercijalnoj upotrebi u kratkom periodu od vrijeme.” He Zhixue je rekao.
Tehnički gledano, u poređenju sa single-mode, multi-core režim prijenosa vlaknima ima veće prednosti u postizanju velike brzine, ali ovaj način je i dalje u prvom planu, a potrebna su daljnja otkrića u osnovnim tehnologijama, ključnim komponentama i hardverskim uređajima. .
Nakon 5 do 10 godina, pod poticajem zahtjeva primjene, ključne tehnologije jednomodnog višejezgrenog optičkog prijenosnog sistema ultra velikog kapaciteta od 1,06 Pbit/s mogu se prvo primijeniti na neke posebne scenarije, kao što su prekookeanski prijenos i neki veliki Data centar.” He Zhixue je rekao.
Trenutno, kineska optička komunikaciona tehnologija može da se takmiči sa međunarodnim naprednim nivoom, ali se i dalje suočava sa mnogim poteškoćama. Na primjer, relevantna industrijska baza je slaba, nedostaje joj originalnost i autonomna tehnologija i nedovoljno sirovina za optička vlakna. “Trenutno, vrhunska oprema potrebna za proizvodnju vlaknastih materijala kao što su izvlačenje žice i namotavanje vlakana ovisi o uvozu.” He Zhixue je rekao.
U isto vrijeme, high-end uređaji i čipovi koji se odnose na komunikaciju optičkim vlaknima uglavnom su pod kontrolom razvijenih zemalja poput Sjedinjenih Država i Japana.
S tim u vezi, He Zhixue je sugerirao da je potrebno ojačati relevantna osnovna teorijska istraživanja, dobro obaviti dugoročni raspored osnovnih tehnologija, predvidjeti trend razvoja tehnologije i iskočiti iz ciklusa tehničke iteracije „praćenja -lag-re-tracking-i nazadnost”.
Osim toga, He Zhixue je naglasio da je potrebno povećati ulaganja u istraživanje i razvoj, dizajn i obradu vrhunskih čipova i vrhunskih uređaja, stimulirati entuzijazam talenata za istraživanje i razvoj i fokusirati se na zaštitu originalnih dostignuća. „Posebno moramo napraviti vrhunski dizajn, postići sinergiju i inovacije u ljudstvu, infrastrukturi i politikama, te poboljšati mogućnosti podrške odgovarajućih industrija,“ rekao je on.