אז למה מהירות השידור של תקשורת סיבים אופטיים כל כך מהירה? מהי תקשורת סיבים? מה היתרונות והחסרונות שלו בהשוואה לאמצעי תקשורת אחרים? באילו תחומים משתמשים כיום בטכנולוגיה?
העברת מידע עם אור בפיברגלס.
כרשת קווית, תקשורת סיבים אופטיים אינה יכולה לענות על צרכי הנייד. בחיי היומיום, התקשורת הניידת שלנו משתמשת ברשתות אלחוטיות, ונראה שהנוכחות של תקשורת אופטית אינה חזקה.
"אבל במציאות, יותר מ-90% מהמידע מועבר באמצעות סיבים אופטיים. הטלפון הנייד מחובר לתחנת הבסיס באמצעות רשת אלחוטית, והעברת האותות בין תחנות הבסיס תלויה בעיקר בסיב האופטי."He Zhixue, סגן מנהל המשרד לחקר מערכות אופטיות של מעבדת המפתח של המדינה לטכנולוגיית רשתות תקשורת סיבים אופטיים, אמר בראיון ל-Science and Technology Daily.
סיב אופטי הוא סיב אופטי דק כמו שערה, ניתן לקבורה ישירות, מעל לראש או להניח על קרקעית הים. בגלל משקלו הקל, הנוחות והעלות הנמוכה של ייצור חומרי גלם, הוא החליף בסופו של דבר את הכבל המגושם. כאמצעי העברת האותות המרכזי.
במילים פשוטות, תקשורת סיבים אופטיים היא היישום הנפוץ של תקשורת אופטית, כגון רמזורים טלסקופיים וכו', הם משתמשים באטמוספירה כדי להפיץ אור נראה, שייך לשידור החזותי תקשורת אופטית היא שימוש בסיבי זכוכית באור מידע שידור.
מטפל בתקשורת אופטית אמר ל-Sci-tech מדי יום שאותות אופטיים מתפוררים פחות במהלך שידור מאשר אותות חשמליים. הוא הסביר כי, למשל, אות אופטי דועך מ-1 ל-0.99 לאחר 100 קילומטרים, בעוד שאות חשמלי דועך מ-1 ל-0.5 לאחר קילומטר אחד בלבד.
מנקודת מבט עקרונית, מרכיבי החומר הבסיסיים המהווים את תקשורת הסיבים האופטיים הם מקור אור סיבים אופטיים וגלאי אופטי.
קיבולת גדולה ויכולת שידור למרחקים ארוכים
על פי דיווחים, השיטה האולטימטיבית לגישה לפס רחב בסיבים אופטיים היא סיבים עד הבית, כלומר חיבור ישיר של הסיב למקום הנדרש על ידי המשתמש, כך שיוכל לקבל כמות גדולה של מידע באמצעות סִיב.
"שיטת התקשורת האלחוטית רגישה להפרעות אלקטרומגנטיות, ושיטת שידור הכבלים היא יקרה להנחתה. לעומת זאת, לתקשורת בסיבים אופטיים יש יתרונות של קיבולת גדולה, יכולת שידור למרחקים ארוכים, סודיות טובה ויכולת הסתגלות חזקה. יתר על כן, הסיב קטן בגודלו וקל לשימוש. גם בנייה ותחזוקה, מחירי חומרי הגלם נמוכים יחסית”. הוא אמר Zhixue.
למרות שלתקשורת סיבים אופטיים יש את היתרונות הנ"ל, אי אפשר להתעלם מהלוח הקצר שלה. לדוגמה, הסיב שביר ונשבר בקלות. בנוסף, חיתוך או חיבור הסיב מצריך שימוש במכשיר ספציפי. יש לציין שבנייה עירונית או אסונות טבע עלולים לגרום בקלות לכשלים בקו סיבים.
ביישומים מעשיים, המימוש של שידור סיבים אופטיים תלוי בעיקר במכונת הקצה המשדרת האופטית ובמכונת הקצה האופטית. התקן הקצה המשדר האופטי יכול להתאים ולהמיר ביעילות את האות האלקטרו-אופטי, ובכך להמיר את האות החשמלי לאות אופטי הנישא על ידי הסיב האופטי. קצה הקבלה האופטי מבצע המרה הפוכה ויכול גם לבטל את האות החשמלי. קצה הקבלה האופטי וקצה השידור האופטי מחוברים באמצעות מחבר לכבל אופטי כדי לממש שידור, שידור, קליטה והצגה של מידע.
ציוד ייצור מתקדם קשור מסתמך על יבוא
סיבים אופטיים נפוצים הם בעיקר סיבים אופטיים סטנדרטיים במצב יחיד. בתיאוריה, מהירות העברת המידע ליחידת זמן היא כ-140 Tbit/s. אם מהירות העברת המידע תגיע לגבול זה, הדבר יגרום לעומס מידע. סיב מצב יחיד הוא בדרך כלל סיב שיכול לשדר רק מצב אחד.
כיום, תקשורת סיבים אופטיים במצב יחיד היא אחת משיטות התקשורת הנפוצות בשימוש על ידי מפעילים. כושר השידור של מצב זה הוא 16 Tbit/s, שעדיין לא הגיע לערך הגבול התיאורטי. "השיא החדש של 1.06Pbit/s, שהודפס בתחילת השנה הנוכחית, הוא תוצאה של פריצות דרך בטכנולוגיית תקשורת סיבים אופטיים במצב יחיד, אך מהירות כזו קשה להשיג בשימוש מסחרי בתקופה קצרה של זְמַן." הוא אמר Zhixue.
מבחינה טכנית, בהשוואה למצב שידור סיבים מרובה ליבות, לעומת מצב יחיד, יש יתרונות גדולים יותר בהשגת מהירות גבוהה, אך מצב זה עדיין בחזית, ודרושות פריצות דרך נוספות בטכנולוגיות ליבה, רכיבי מפתח והתקני חומרה. .
לאחר 5 עד 10 שנים, תחת הדחף של דרישות היישום, טכנולוגיות המפתח של 1.06Pbit/s קיבולת גדולה במיוחד של מערכת שידור סיבים אופטיים מרובה ליבות עשויות להיות מיושמות לראשונה בכמה תרחישים מיוחדים, כגון שידור טרנס-אוקיאני וכמה מרכז נתונים בקנה מידה גדול." הוא אמר Zhixue.
נכון לעכשיו, טכנולוגיית התקשורת האופטית של סין יכולה להתחרות ברמה הבינלאומית המתקדמת, אך עדיין מתמודדת עם קשיים רבים. לדוגמה, הבסיס התעשייתי הרלוונטי חלש, חסר מקוריות ואוטונומיה וחסר חומרי גלם סיבים אופטיים. "נכון לעכשיו, הציוד היוקרתי הדרוש לייצור חומרי סיבים כמו שרטוט תיל וליפוף סיבים תלוי ביבוא." הוא אמר Zhixue.
במקביל, מכשירים ושבבים מתקדמים הקשורים לתקשורת בסיבים אופטיים נשלטים בעיקר על ידי מדינות מפותחות כמו ארצות הברית ויפן.
בהקשר זה, He Zhixue הציע כי יש צורך לחזק את המחקר התיאורטי הבסיסי הרלוונטי, לעשות עבודה טובה בפריסה ארוכת הטווח של טכנולוגיות ליבה, לחזות את מגמת הפיתוח של הטכנולוגיה ולקפוץ ממחזור האיטרציה הטכני של "מעקב -פיגור-רי-מעקב-ופיגור".
בנוסף, הדגיש He Zhixue כי יש צורך להגדיל את ההשקעה במחקר ופיתוח, עיצוב ועיבוד של שבבים מתקדמים והתקנים מתקדמים, לעורר את ההתלהבות של כישרונות מו"פ ולהתמקד בהגנה על הישגים מקוריים. "במיוחד, עלינו לעשות תכנון ברמה העליונה, להשיג סינרגיה וחדשנות בכוח אדם, תשתיות ומדיניות, ולשפר את היכולות התומכות של התעשיות המקבילות", אמר.