Så hvorfor er overføringshastigheten til fiberoptisk kommunikasjon så rask? Hva er fiberkommunikasjon? Hva er dens fordeler og mangler sammenlignet med andre kommunikasjonsmidler? På hvilke områder brukes teknologien i dag?
Overføre informasjon med lys i glassfiber.
Som et kablet nettverk kan ikke fiberoptisk kommunikasjon møte behovene til mobil. I dagliglivet bruker mobilkommunikasjonen vår trådløse nettverk, og tilstedeværelsen av optisk kommunikasjon ser ikke ut til å være sterk.
"Men i realiteten overføres mer enn 90 % av informasjonen via fiberoptikk. Mobiltelefonen er koblet til basestasjonen via et trådløst nettverk, og overføringen av signaler mellom basestasjonene avhenger stort sett av den optiske fiberen."He Zhixue, nestleder for Optical System Research Office ved State Key Laboratory of Optical Fiber Communication Network Technology, sa i et intervju med Science and Technology Daily.
Optisk fiber er en optisk fiber som er tynn som et hårstrå, som kan begraves direkte, over hodet eller plasseres på havbunnen. På grunn av dens lette vekt, bekvemmelighet og lave produksjonskostnader, erstattet den til slutt den klumpete kabelen som det vanlige signaloverføringsmediet.
For å si det enkelt, er optisk fiberkommunikasjon den vanlige anvendelsen av optisk kommunikasjon, for eksempel teleskoptrafikklys, etc., de bruker atmosfæren til å spre synlig lys, tilhører den visuelle overføringen optisk kommunikasjon er bruken av glassfiber i lyset overføringsinformasjon.
En optisk kommunikasjonsutøver fortalte sci-tech daglig at optiske signaler forfaller mindre under overføring enn elektriske signaler. Han forklarte at for eksempel et optisk signal avtar fra 1 til 0,99 etter 100 kilometer, mens et elektrisk signal avtar fra 1 til 0,5 etter bare 1 kilometer.
Fra et prinsipielt synspunkt er de grunnleggende materialelementene som utgjør den optiske fiberkommunikasjonen optisk fiberlyskilde og optisk detektor.
Stor kapasitet og langdistanseoverføringsevne
I følge rapporter er den ultimate metoden for fiberoptisk bredbåndsaksess fiber-til-hjemmet, det vil si å koble fiberen direkte til stedet brukeren krever, slik at den kan få en stor mengde informasjon ved å bruke fiber.
«Den trådløse kommunikasjonsmetoden er utsatt for elektromagnetisk interferens, og kabeloverføringsmetoden er kostbar å legge. I motsetning til dette har optisk fiberkommunikasjon fordelene med stor kapasitet, langdistanseoverføringsevne, god konfidensialitet og sterk tilpasningsevne. Dessuten er fiberen liten i størrelse og enkel å bruke. Bygg og vedlikehold, råvareprisene er også relativt lave.» Han Zhixue sa.
Selv om fiberoptisk kommunikasjon har de ovennevnte fordelene, kan dets egen kortkort ikke ignoreres. For eksempel er fiberen sprø og kan lett knuses. I tillegg krever kutting eller tilkobling av fiberen bruk av en bestemt enhet. Det skal bemerkes at bybygging eller naturkatastrofer lett kan forårsake fiberlinjefeil.
I praktiske applikasjoner avhenger realiseringen av optisk fiberoverføring hovedsakelig av den optiske overføringsendemaskinen og den optiske mottakerendemaskinen. Den optiske overføringsendeenheten kan effektivt justere og konvertere det elektro-optiske signalet, og dermed konvertere det elektriske signalet til et optisk signal som bæres av den optiske fiberen. Den optiske mottakerenden utfører omvendt konvertering og kan også demodulere det elektriske signalet. Den optiske mottakerenden og den optiske sendeenden er forbundet med en kontakt til en optisk kabel for å realisere overføring, overføring, mottak og visning av informasjon.
Relatert avansert produksjonsutstyr er avhengig av import
Vanlig brukte optiske fibre er hovedsakelig standard single-mode optiske fibre. I teorien er informasjonsoverføringshastigheten per tidsenhet omtrent 140 Tbit/s. Hvis hastigheten på overføring av informasjon når denne grensen, vil det føre til overbelastning av informasjon. Enkeltmodusfiber er vanligvis en fiber som bare kan overføre én modus.
For tiden er standard enkeltmodus optisk fiberkommunikasjon en av kommunikasjonsmetodene som vanligvis brukes av operatører. Overføringskapasiteten til denne modusen er 16 Tbit/s, som ennå ikke har nådd den teoretiske grenseverdien. «Den nye rekorden på 1,06 Pbit/s, som ble skrevet ut i begynnelsen av dette året, er et resultat av gjennombrudd innen enkeltmodus fiberoptisk kommunikasjonsteknologi, men en slik hastighet er vanskelig å oppnå i kommersiell bruk i løpet av kort tid. tid." Han Zhixue sa.
Teknisk sett, sammenlignet med enkeltmodus, har multi-core fiberoverføringsmodus større fordeler for å oppnå høy hastighet, men denne modusen er fortsatt i forkant, og ytterligere gjennombrudd er nødvendig innen kjerneteknologier, nøkkelkomponenter og maskinvareenheter. .
Etter 5 til 10 år, under drivkraften fra applikasjonskravene, kan nøkkelteknologiene til 1,06 Pbit/s ultra-stor kapasitet enkeltmodus flerkjernede optiske fiberoverføringssystem først brukes på noen spesielle scenarier, for eksempel transoceanisk overføring og noen storskala datasenter." Han Zhixue sa.
For tiden kan Kinas optiske kommunikasjonsteknologi konkurrere med det internasjonale avanserte nivået, men står fortsatt overfor mange vanskeligheter. For eksempel er den relevante industrielle basen svak, mangler originalitet og autonomiteknologi, og utilstrekkelig fiberoptiske råvarer. "For tiden er det avanserte utstyret som trengs for å produsere fibermaterialer som trådtrekking og fibervikling avhengig av import." Han Zhixue sa.
Samtidig er avanserte enheter og brikker relatert til optisk fiberkommunikasjon hovedsakelig kontrollert av utviklede land som USA og Japan.
I denne forbindelse antydet He Zhixue at det er nødvendig å styrke relevant grunnleggende teoretisk forskning, gjøre en god jobb med den langsiktige utformingen av kjerneteknologier, forutsi utviklingstrenden for teknologi og hoppe ut av den tekniske iterasjonssyklusen med "sporing". -lag-re-tracking-og baklengs”.
I tillegg understreket He Zhixue at det er nødvendig å øke investeringene i forskning og utvikling, design og prosessering av high-end brikker og high-end enheter, stimulere entusiasmen til FoU-talenter og fokusere på å beskytte originale prestasjoner. "Spesielt må vi gjøre en design på toppnivå, oppnå synergi og innovasjon innen arbeidskraft, infrastruktur og politikk, og forbedre støttefunksjonene til de tilsvarende industriene," sa han.