Олай болса, талшықты-оптикалық байланыстың берілу жылдамдығы неге сонша жоғары? Талшықты байланыс дегеніміз не? Басқа байланыс құралдарымен салыстырғанда оның артықшылығы мен кемшіліктері қандай? Қазіргі уақытта технология қай салаларда қолданылады?
Шыны талшықтағы жарықпен ақпаратты беру.
Сымды желі ретінде талшықты-оптикалық байланыс ұялы телефонның қажеттіліктерін қанағаттандыра алмайды. Күнделікті өмірде ұялы байланысымыз сымсыз желілерді пайдаланады, ал оптикалық байланыстың болуы күшті емес сияқты.
«Бірақ іс жүзінде ақпараттың 90%-дан астамы талшықты оптика арқылы беріледі. Ұялы телефон базалық станцияға сымсыз желі арқылы қосылған, ал базалық станциялар арасындағы сигналдардың берілуі көбінесе оптикалық талшыққа байланысты.«Оптикалық талшықты байланыс желілік технологиясының мемлекеттік негізгі зертханасы Оптикалық жүйені зерттеу кеңсесі директорының орынбасары Хэ Чжисюэ Science and Technology Daily газетіне берген сұхбатында айтты.
Оптикалық талшық - шаш сияқты жіңішке оптикалық талшық, оны тікелей көмуге, үстіңгі жағына қоюға немесе теңіз түбіне қоюға болады. Оның жеңіл салмағы, ыңғайлылығы және шикізатты өндірудің төмен құны болғандықтан, ол ақырында көлемді кабельді ауыстырды. негізгі сигнал беру ортасы ретінде.
Қарапайым тілмен айтқанда, талшықты оптикалық байланыс оптикалық байланыстың кең тараған қолданылуы, мысалы, телескоптық бағдаршамдар және т. жіберу ақпараты.
Оптикалық байланыс маманы күн сайын ғылыми-технологияға оптикалық сигналдар электрлік сигналдарға қарағанда тарату кезінде аз ыдырайтынын айтты. Ол, мысалы, оптикалық сигнал 100 километрден кейін 1-ден 0,99-ға дейін ыдырайды, ал электрлік сигнал тек 1 километрден кейін 1-ден 0,5-ке дейін ыдырайды деп түсіндірді.
Принцип тұрғысынан талшықты оптикалық байланысты құрайтын негізгі материалдық элементтер оптикалық талшықты жарық көзі және оптикалық детектор болып табылады.
Үлкен сыйымдылық және алыс қашықтыққа жіберу мүмкіндігі
Есептерге сәйкес, талшықты-оптикалық кең жолақты қол жеткізудің түпкілікті әдісі - талшықты-үйге, яғни талшықты қолданушы қажет ететін жерге тікелей қосу, осылайша ол талшықты пайдалану арқылы ақпараттың үлкен көлемін ала алады. талшық.
«Сымсыз байланыс әдісі электромагниттік кедергілерге сезімтал, ал кабельді беру әдісін төсеу қымбатқа түседі. Керісінше, талшықты оптикалық байланыстың үлкен сыйымдылық, алыс қашықтыққа жіберу мүмкіндігі, жақсы құпиялылық және күшті бейімделу артықшылықтары бар. Сонымен қатар, талшық өлшемі кішкентай және қолдануға оңай. Құрылыс және техникалық қызмет көрсету, шикізат бағасы да салыстырмалы түрде төмен». - деді Хе Чжиксуэ.
Талшықты-оптикалық байланыстың жоғарыда аталған артықшылықтары бар болса да, оның өзіндік қысқа тақтасын елемеуге болмайды. Мысалы, талшық сынғыш және оңай бұзылады. Сонымен қатар, талшықты кесу немесе қосу белгілі бір құрылғыны пайдалануды талап етеді. Айта кету керек, қалалық құрылыс немесе табиғи апаттар талшықты желілердің ақауларын оңай тудыруы мүмкін.
Практикалық қолданбаларда талшықты оптикалық таратуды жүзеге асыру негізінен оптикалық таратушы машинаға және оптикалық қабылдаушы соңғы машинаға байланысты. Оптикалық таратқыш құрылғы электро-оптикалық сигналды тиімді реттей және түрлендіре алады, осылайша электр сигналын оптикалық талшық тасымалдайтын оптикалық сигналға түрлендіреді. Оптикалық қабылдау ұшы кері түрлендіруді жүзеге асырады және электр сигналын демодуляциялай алады. Оптикалық қабылдағыш ұшы мен оптикалық таратқыш ұшы ақпаратты беруді, беруді, қабылдауды және көрсетуді жүзеге асыру үшін оптикалық кабельге қосқыш арқылы қосылады.
Осыған байланысты жоғары деңгейлі өндірістік жабдықтар импортқа сүйенеді
Жиі қолданылатын оптикалық талшықтар негізінен стандартты бір режимді оптикалық талшықтар болып табылады. Теориялық тұрғыдан алғанда, уақыт бірлігіндегі ақпаратты беру жылдамдығы шамамен 140 Тбит/с құрайды. Ақпаратты жіберу жылдамдығы осы шекке жетсе, ақпараттың кептелуін тудырады. Бір режимді талшық әдетте тек бір режимді өткізе алатын талшық болып табылады.
Қазіргі уақытта стандартты бір режимді оптикалық талшықты байланыс операторлар жиі қолданатын байланыс әдістерінің бірі болып табылады. Бұл режимнің өткізу қабілеті 16 Тбит/с, ол теориялық шекті мәнге әлі жеткен жоқ. «Ағымдағы жылдың басында басып шығарылған 1,06Pbit/s жаңа рекорды бір режимді талшықты-оптикалық байланыс технологиясының жетістіктерінің нәтижесі болып табылады, бірақ мұндай жылдамдыққа коммерциялық пайдалануда қысқа мерзімде жету қиын. уақыт». - деді Хе Чжиксуэ.
Техникалық тұрғыдан алғанда, бір режиммен салыстырғанда, көп ядролы талшықты беру режимі жоғары жылдамдыққа жетуде үлкен артықшылықтарға ие, бірақ бұл режим әлі де алдыңғы қатарда және негізгі технологияларда, негізгі компоненттерде және аппараттық құрылғыларда одан әрі серпілістер қажет. .
5-10 жылдан кейін қолдану талаптарының серпінімен 1,06Pbit/s ультра үлкен сыйымдылығы бір режимді көп ядролы оптикалық талшықты беру жүйесінің негізгі технологиялары алдымен кейбір арнайы сценарийлерге қолданылуы мүмкін, мысалы, трансмұхиттық беріліс және кейбір ауқымды деректер орталығы». - деді Хе Чжиксуэ.
Қазіргі уақытта Қытайдың оптикалық байланыс технологиясы халықаралық озық деңгеймен бәсекеге түсе алады, бірақ әлі де көптеген қиындықтарға тап болады. Мысалы, тиісті өнеркәсіптік база әлсіз, өзіндік ерекшелігі мен автономия технологиясы жоқ, талшықты-оптикалық шикізат жеткіліксіз. «Қазіргі уақытта сым тарту және талшықты орау сияқты талшықты материалдарды өндіруге қажетті жоғары деңгейлі жабдықтар импортқа тәуелді». - деді Хе Чжиксуэ.
Сонымен қатар, талшықты оптикалық байланысқа қатысты жоғары деңгейлі құрылғылар мен чиптерді негізінен АҚШ пен Жапония сияқты дамыған елдер басқарады.
Осыған байланысты Хэ Чжисюе өзекті іргелі теориялық зерттеулерді күшейтуді, негізгі технологиялардың ұзақ мерзімді жоспарын жақсы орындауды, технологияның даму тенденциясын болжауды және «бақылау» техникалық итерация циклінен шығуды ұсынды. -артта-қайта-қадағалау-және артта қалу».
Бұған қоса, Хэ Чжисюэ ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстарға, жоғары деңгейлі чиптер мен жоғары деңгейлі құрылғыларды жобалау мен өңдеуге инвестицияны көбейтіп, ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық таланттардың ынтасын арттырып, түпнұсқа жетістіктерді қорғауға назар аудару қажет екенін баса айтты. «Әсіресе, біз жоғары деңгейдегі дизайнды жасап, жұмыс күші, инфрақұрылым және саясатта синергетика мен инновацияға қол жеткізуіміз керек және сәйкес салалардың қолдау мүмкіндіктерін жақсартуымыз керек», - деді ол.