Waarom is de transmissiesnelheid van glasvezelcommunicatie zo hoog? Wat is glasvezelcommunicatie? Wat zijn de voordelen en tekortkomingen ervan in vergelijking met andere communicatiemiddelen? Op welke gebieden wordt de technologie momenteel gebruikt?
Informatie overbrengen met licht in glasvezel.
Als bekabeld netwerk kan glasvezelcommunicatie niet voldoen aan de behoeften van mobiele telefonie. In het dagelijks leven maakt onze mobiele communicatie gebruik van draadloze netwerken, en de aanwezigheid van optische communicatie lijkt niet sterk te zijn.
“Maar in werkelijkheid wordt ruim 90% van de informatie via glasvezel verzonden. De mobiele telefoon is via een draadloos netwerk met het basisstation verbonden en de overdracht van signalen tussen de basisstations is grotendeels afhankelijk van de glasvezel.”Hij Zhixue, adjunct-directeur van het Optical System Research Office van het State Key Laboratory of Optical Fiber Communication Network Technology, zei in een interview met de Science and Technology Daily.
Optische vezel is een optische vezel die zo dun is als een haar en die direct, boven het hoofd of op de zeebodem kan worden begraven. Vanwege het lichte gewicht, het gemak en de lage productiekosten van grondstoffen verving deze uiteindelijk de omvangrijke kabel als het reguliere signaaloverdrachtmedium.
Simpel gezegd, optische vezelcommunicatie is de gebruikelijke toepassing van optische communicatie, zoals telescoopverkeerslichten, enz., ze gebruiken de atmosfeer om zichtbaar licht te verspreiden, behoort tot de visuele transmissie. Optische communicatie is het gebruik van glasvezel in het licht transmissie-informatie.
Een deskundige op het gebied van optische communicatie vertelde sci-tech daily dat optische signalen tijdens de transmissie minder vergaan dan elektrische signalen. Hij legde uit dat een optisch signaal bijvoorbeeld na 100 kilometer vervalt van 1 naar 0,99, terwijl een elektrisch signaal na slechts 1 kilometer vervalt van 1 naar 0,5.
Vanuit principieel oogpunt zijn de basismateriaalelementen waaruit de optische vezelcommunicatie bestaat de optische vezellichtbron en de optische detector.
Grote capaciteit en transmissiemogelijkheden over lange afstanden
Volgens rapporten is de ultieme methode voor glasvezelbreedbandtoegang fiber-to-the-home, dat wil zeggen het rechtstreeks verbinden van de glasvezel met de door de gebruiker gewenste plaats, zodat deze een grote hoeveelheid informatie kan verkrijgen door gebruik te maken van de vezel.
“De draadloze communicatiemethode is gevoelig voor elektromagnetische interferentie, en de kabeltransmissiemethode is kostbaar om aan te leggen. Daarentegen heeft optische vezelcommunicatie de voordelen van een grote capaciteit, transmissiemogelijkheden over lange afstanden, goede vertrouwelijkheid en een sterk aanpassingsvermogen. Bovendien is de vezel klein van formaat en gemakkelijk te gebruiken. Ook bij aanleg en onderhoud zijn de grondstofprijzen relatief laag.” Hij zei Zhixue.
Hoewel glasvezelcommunicatie bovengenoemde voordelen heeft, kan het eigen shortboard niet worden genegeerd. De vezel is bijvoorbeeld bros en gemakkelijk gebroken. Bovendien vereist het doorknippen of verbinden van de vezel het gebruik van een specifiek apparaat. Opgemerkt moet worden dat stedelijke bouwwerkzaamheden of natuurrampen gemakkelijk defecten aan glasvezellijnen kunnen veroorzaken.
In praktische toepassingen hangt de realisatie van optische vezeltransmissie voornamelijk af van de optische zendende eindmachine en de optische ontvangende eindmachine. Het optisch zendende eindapparaat kan het elektro-optische signaal effectief aanpassen en omzetten, waardoor het elektrische signaal wordt omgezet in een optisch signaal dat wordt gedragen door de optische vezel. Het optische ontvangende uiteinde voert omgekeerde conversie uit en kan ook het elektrische signaal demoduleren. Het optische ontvangende uiteinde en het optische zendende uiteinde zijn via een connector verbonden met een optische kabel om transmissie, transmissie, ontvangst en weergave van informatie te realiseren.
Gerelateerde hoogwaardige productieapparatuur is afhankelijk van import
Veelgebruikte optische vezels zijn voornamelijk standaard single-mode optische vezels. In theorie bedraagt de informatieoverdrachtsnelheid per tijdseenheid ongeveer 140 Tbit/s. Als de snelheid van het verzenden van informatie deze limiet bereikt, zal dit informatiecongestie veroorzaken. Singlemode-glasvezel is doorgaans een vezel die slechts één modus kan verzenden.
Momenteel is standaard single-mode glasvezelcommunicatie een van de communicatiemethoden die gewoonlijk door operators worden gebruikt. De transmissiecapaciteit van deze modus bedraagt 16 Tbit/s, wat de theoretische grenswaarde nog niet heeft bereikt. “Het nieuwe record van 1,06Pbit/s, dat begin dit jaar werd gedrukt, is het resultaat van doorbraken in single-mode glasvezelcommunicatietechnologie, maar een dergelijke snelheid is bij commercieel gebruik in een korte periode moeilijk te bereiken. tijd." Hij zei Zhixue.
Technisch gezien heeft de multi-core glasvezeltransmissiemodus, vergeleken met de single-mode, grotere voordelen bij het bereiken van hoge snelheden, maar deze modus loopt nog steeds voorop en er zijn verdere doorbraken nodig op het gebied van kerntechnologieën, belangrijke componenten en hardwareapparaten. .
Na 5 tot 10 jaar kunnen, onder impuls van de toepassingsvereisten, de belangrijkste technologieën van het 1,06 Pbit/s single-mode multi-core optische vezeltransmissiesysteem met ultragrote capaciteit voor het eerst worden toegepast op een aantal speciale scenario's, zoals transoceanische transmissie en sommige grootschalig datacenter.” Hij zei Zhixue.
Op dit moment kan de Chinese optische communicatietechnologie concurreren met het internationale geavanceerde niveau, maar wordt nog steeds met veel problemen geconfronteerd. De relevante industriële basis is bijvoorbeeld zwak, ontbeert originaliteit en autonomietechnologie en onvoldoende glasvezelgrondstoffen. “Momenteel is de hoogwaardige apparatuur die nodig is om vezelmaterialen zoals draadtrekken en vezelwikkelen te vervaardigen afhankelijk van import.” Hij zei Zhixue.
Tegelijkertijd worden hoogwaardige apparaten en chips met betrekking tot glasvezelcommunicatie voornamelijk gecontroleerd door ontwikkelde landen zoals de Verenigde Staten en Japan.
In dit verband suggereerde He Zhixue dat het noodzakelijk is om relevant fundamenteel theoretisch onderzoek te versterken, goed werk te leveren aan de lange termijn lay-out van kerntechnologieën, de ontwikkelingstrend van technologie te voorspellen en uit de technische iteratiecyclus van ‘tracking’ te springen. -lag-her-tracking-en achterlijkheid”.
Daarnaast benadrukte He Zhixue dat het noodzakelijk is om de investeringen in onderzoek en ontwikkeling, het ontwerp en de verwerking van hoogwaardige chips en hoogwaardige apparaten te verhogen, het enthousiasme van R&D-talenten te stimuleren en zich te concentreren op het beschermen van originele prestaties. “We moeten vooral een ontwerp op topniveau maken, synergie en innovatie bereiken op het gebied van mankracht, infrastructuur en beleid, en de ondersteunende capaciteiten van de overeenkomstige industrieën verbeteren”, zei hij.