Lantas, mengapa kecepatan transmisi komunikasi serat optik begitu cepat? Apa itu komunikasi fiber? Apa kelebihan dan kekurangannya dibandingkan alat komunikasi lainnya? Di bidang manakah teknologi tersebut saat ini digunakan?
Mengirimkan informasi dengan cahaya di fiberglass.
Sebagai jaringan kabel, komunikasi serat optik tidak dapat memenuhi kebutuhan seluler. Dalam kehidupan sehari-hari, komunikasi seluler kita menggunakan jaringan nirkabel, dan kehadiran komunikasi optik sepertinya tidak terlalu kuat.
“Namun kenyataannya, lebih dari 90% informasi ditransmisikan melalui serat optik. Ponsel terhubung ke stasiun pangkalan melalui jaringan nirkabel, dan transmisi sinyal antar stasiun pangkalan sebagian besar bergantung pada serat optik.”He Zhixue, wakil direktur Kantor Penelitian Sistem Optik dari Laboratorium Kunci Negara Teknologi Jaringan Komunikasi Serat Optik, mengatakan dalam sebuah wawancara dengan Science and Technology Daily.
Serat optik adalah serat optik yang setipis rambut, dapat dikubur langsung, di atas kepala, atau diletakkan di dasar laut. Karena bobotnya yang ringan, kenyamanan, dan biaya produksi bahan baku yang rendah, akhirnya menggantikan kabel yang besar. sebagai media transmisi sinyal utama.
Sederhananya, komunikasi serat optik adalah aplikasi komunikasi optik yang umum, seperti lampu lalu lintas teleskop, dll., Mereka menggunakan atmosfer untuk menyebarkan cahaya tampak, milik transmisi visual komunikasi optik adalah penggunaan serat kaca dalam cahaya informasi transmisi.
Seorang praktisi komunikasi optik mengatakan kepada harian sains teknologi bahwa sinyal optik lebih sedikit mengalami peluruhan selama transmisi dibandingkan sinyal listrik. Ia menjelaskan, misalnya, sinyal optik meluruh dari 1 menjadi 0,99 setelah jarak 100 kilometer, sedangkan sinyal listrik meluruh dari 1 menjadi 0,5 hanya dalam jarak 1 kilometer.
Secara prinsip, elemen bahan dasar yang membentuk komunikasi serat optik adalah sumber cahaya serat optik dan detektor optik.
Kapasitas besar dan kemampuan transmisi jarak jauh
Menurut laporan, metode utama akses broadband serat optik adalah fiber-to-the-home, yaitu menghubungkan langsung fiber ke tempat yang dibutuhkan pengguna, sehingga dapat memperoleh informasi dalam jumlah besar dengan menggunakan serat.
“Metode komunikasi nirkabel rentan terhadap interferensi elektromagnetik, dan metode transmisi kabel membutuhkan biaya yang mahal. Sebaliknya, komunikasi serat optik memiliki keunggulan kapasitas besar, kemampuan transmisi jarak jauh, kerahasiaan yang baik, dan kemampuan beradaptasi yang kuat. Apalagi seratnya berukuran kecil dan mudah digunakan. Konstruksi dan pemeliharaan, harga bahan baku juga relatif rendah.” Kata He Zhixue.
Meskipun komunikasi serat optik memiliki kelebihan di atas, kekurangannya tidak dapat diabaikan. Misalnya seratnya rapuh dan mudah patah. Selain itu, pemotongan atau penyambungan serat memerlukan penggunaan alat tertentu. Perlu dicatat bahwa pembangunan perkotaan atau bencana alam dapat dengan mudah menyebabkan kegagalan jalur serat.
Dalam aplikasi praktis, realisasi transmisi serat optik terutama bergantung pada mesin akhir transmisi optik dan mesin akhir penerima optik. Perangkat akhir transmisi optik dapat secara efektif menyesuaikan dan mengubah sinyal elektro-optik, sehingga mengubah sinyal listrik menjadi sinyal optik yang dibawa oleh serat optik. Ujung penerima optik melakukan konversi terbalik dan juga dapat mendemodulasi sinyal listrik. Ujung penerima optik dan ujung transmisi optik dihubungkan dengan konektor ke kabel optik untuk mewujudkan transmisi, transmisi, penerimaan, dan tampilan informasi.
Peralatan manufaktur kelas atas terkait bergantung pada impor
Serat optik yang umum digunakan sebagian besar adalah serat optik mode tunggal standar. Secara teori, kecepatan transmisi informasi per satuan waktu adalah sekitar 140 Tbit/s. Jika kecepatan penyampaian informasi mencapai batas tersebut maka akan menimbulkan kemacetan informasi. Serat mode tunggal biasanya merupakan serat yang hanya dapat mentransmisikan satu mode.
Saat ini, komunikasi serat optik mode tunggal standar merupakan salah satu metode komunikasi yang umum digunakan oleh operator. Kapasitas transmisi mode ini adalah 16 Tbit/s, yang belum mencapai nilai batas teoritis. “Rekor baru 1,06Pbit/s yang dicetak awal tahun ini merupakan hasil terobosan teknologi komunikasi serat optik mode tunggal, namun kecepatan tersebut sulit dicapai dalam penggunaan komersial dalam waktu singkat. waktu." Kata He Zhixue.
Secara teknis, dibandingkan dengan mode tunggal, mode transmisi serat multi-inti memiliki keunggulan lebih besar dalam mencapai kecepatan tinggi, namun mode ini masih menjadi yang terdepan, dan diperlukan terobosan lebih lanjut dalam teknologi inti, komponen utama, dan perangkat keras. .
Setelah 5 hingga 10 tahun, di bawah dorongan persyaratan aplikasi, teknologi utama dari sistem transmisi serat optik multi-inti mode tunggal berkapasitas ultra-besar 1,06Pbit/s dapat diterapkan pertama kali pada beberapa skenario khusus, seperti transmisi lintas samudera dan beberapa Pusat Data skala besar.” Kata He Zhixue.
Saat ini, teknologi komunikasi optik Tiongkok mampu bersaing dengan tingkat mahir internasional, namun masih menghadapi banyak kesulitan. Misalnya, basis industri terkait lemah, kurangnya orisinalitas dan otonomi teknologi, serta bahan baku serat optik yang tidak mencukupi. “Saat ini, peralatan canggih yang dibutuhkan untuk memproduksi bahan serat seperti gambar kawat dan penggulungan serat bergantung pada impor.” Kata He Zhixue.
Pada saat yang sama, perangkat dan chip kelas atas yang terkait dengan komunikasi serat optik sebagian besar dikuasai oleh negara-negara maju seperti Amerika Serikat dan Jepang.
Dalam hal ini, He Zhixue menyarankan perlunya memperkuat penelitian teoritis dasar yang relevan, melakukan pekerjaan dengan baik dalam tata letak teknologi inti jangka panjang, memprediksi tren perkembangan teknologi, dan keluar dari siklus iterasi teknis “pelacakan” -lag-pelacakan ulang-dan keterbelakangan”.
Selain itu, He Zhixue menekankan bahwa perlu untuk meningkatkan investasi dalam penelitian dan pengembangan, desain dan pemrosesan chip kelas atas dan perangkat kelas atas, merangsang antusiasme talenta penelitian dan pengembangan, dan fokus untuk melindungi pencapaian asli. “Khususnya, kita harus melakukan top-level design, mencapai sinergi dan inovasi di bidang ketenagakerjaan, infrastruktur, dan kebijakan, serta meningkatkan kemampuan pendukung industri terkait,” ujarnya.