Prečo je teda prenosová rýchlosť komunikácie z optických vlákien taká rýchla? Čo je to vláknová komunikácia? Aké sú jeho výhody a nevýhody v porovnaní s inými komunikačnými prostriedkami? V ktorých oblastiach sa technológia v súčasnosti používa?
Prenos informácií svetlom zo sklenených vlákien.
Keďže ide o káblovú sieť, optická komunikácia nemôže uspokojiť potreby mobilných zariadení. V každodennom živote naša mobilná komunikácia využíva bezdrôtové siete a prítomnosť optickej komunikácie sa nezdá byť silná.
“V skutočnosti sa však viac ako 90 % informácií prenáša cez optické vlákna. Mobilný telefón je pripojený k základnej stanici prostredníctvom bezdrôtovej siete a prenos signálov medzi základňovými stanicami väčšinou závisí od optického vlákna.„He Zhixue, zástupca riaditeľa Úradu pre výskum optických systémov Štátneho kľúčového laboratória komunikačných sieťových technológií s optickými vláknami, povedal v rozhovore pre Science and Technology Daily.
Optické vlákno je optické vlákno, ktoré je tenké ako vlas, môže byť zakopané priamo, nad hlavou alebo umiestnené na morskom dne. Vďaka svojej nízkej hmotnosti, pohodlnosti a nízkym nákladom na výrobu surovín nakoniec nahradilo objemný kábel. ako hlavné médium prenosu signálu.
Zjednodušene povedané, komunikácia pomocou optických vlákien je bežnou aplikáciou optickej komunikácie, ako sú semafory ďalekohľadov atď., Používajú atmosféru na šírenie viditeľného svetla, patrí do vizuálneho prenosu optická komunikácia je použitie sklenených vlákien vo svetle informácie o prenose.
Odborník v oblasti optickej komunikácie pre sci-tech denne povedal, že optické signály sa počas prenosu rozpadajú menej ako elektrické signály. Vysvetlil, že napríklad optický signál sa po 100 kilometroch zníži z 1 na 0,99, kým elektrický z 1 na 0,5 už po 1 kilometri.
Z hľadiska princípu sú základnými materiálovými prvkami, ktoré tvoria komunikáciu s optickým vláknom, optický svetelný zdroj a optický detektor.
Veľká kapacita a schopnosť prenosu na veľké vzdialenosti
Podľa správ je ultimátnou metódou širokopásmového prístupu z optických vlákien „fiber-to-the-home“, teda priame pripojenie vlákna na miesto požadované používateľom, takže môže získať veľké množstvo informácií pomocou vláknina.
„Metóda bezdrôtovej komunikácie je náchylná na elektromagnetické rušenie a spôsob káblového prenosu je nákladný na kladenie. Na rozdiel od toho má komunikácia z optických vlákien výhody veľkej kapacity, schopnosti prenosu na veľké vzdialenosti, dobrej dôvernosti a silnej prispôsobivosti. Okrem toho má vlákno malú veľkosť a ľahko sa používa. Výstavba a údržba, ceny surovín sú tiež relatívne nízke.“ Povedal Zhixue.
Aj keď má komunikácia pomocou optických vlákien vyššie uvedené výhody, nemožno ignorovať jej vlastnú krátku dosku. Napríklad vlákno je krehké a ľahko sa láme. Okrem toho rezanie alebo spájanie vlákna vyžaduje použitie špecifického zariadenia. Treba poznamenať, že mestská výstavba alebo prírodné katastrofy môžu ľahko spôsobiť poruchy optických vedení.
V praktických aplikáciách realizácia prenosu optických vlákien závisí hlavne od optického vysielacieho koncového stroja a optického prijímacieho koncového stroja. Optické vysielacie koncové zariadenie môže efektívne nastavovať a konvertovať elektrooptický signál, čím prevádza elektrický signál na optický signál prenášaný optickým vláknom. Optický prijímací koniec vykonáva spätnú konverziu a môže tiež demodulovať elektrický signál. Optický prijímací koniec a optický vysielací koniec sú spojené konektorom s optickým káblom na realizáciu prenosu, prenosu, príjmu a zobrazenia informácií.
Súvisiace špičkové výrobné zariadenia sa spoliehajú na dovoz
Bežne používané optické vlákna sú hlavne štandardné jednovidové optické vlákna. Teoreticky je rýchlosť prenosu informácií za jednotku času asi 140 Tbit/s. Ak rýchlosť prenosu informácií dosiahne túto hranicu, spôsobí to zahltenie informáciami. Jednovidové vlákno je zvyčajne vlákno, ktoré môže prenášať iba jeden režim.
V súčasnosti je štandardná jednorežimová komunikácia z optických vlákien jednou z komunikačných metód bežne používaných operátormi. Prenosová kapacita tohto režimu je 16 Tbit/s, ktorá ešte nedosiahla teoretickú hraničnú hodnotu. „Nový rekord 1,06 Pbit/s, ktorý bol vytlačený začiatkom tohto roka, je výsledkom prelomu v komunikačnej technológii s jedným režimom optických vlákien, ale takúto rýchlosť je ťažké dosiahnuť v komerčnom využití v krátkom čase. čas.” Povedal Zhixue.
Technicky v porovnaní s jednorežimovým, viacjadrovým optickým prenosovým režimom sú väčšie výhody pri dosahovaní vysokej rýchlosti, ale tento režim je stále v popredí a sú potrebné ďalšie prielomy v základných technológiách, kľúčových komponentoch a hardvérových zariadeniach. .
Po 5 až 10 rokoch, pod podnetom aplikačných požiadaviek, môžu byť kľúčové technológie 1,06 Pbit/s ultra-veľkokapacitného jednorežimového viacjadrového prenosového systému z optických vlákien prvýkrát aplikované na niektoré špeciálne scenáre, ako je transoceánsky prenos a niektoré rozsiahle dátové centrum“. Povedal Zhixue.
V súčasnosti môže čínska optická komunikačná technológia konkurovať medzinárodnej pokročilej úrovni, stále však čelí mnohým ťažkostiam. Príslušná priemyselná základňa je napríklad slabá, chýba jej originalita a technológia autonómie a nedostatočné suroviny na výrobu optických vlákien. "V súčasnosti sú špičkové zariadenia potrebné na výrobu vláknitých materiálov, ako je ťahanie drôtov a navíjanie vlákien, závislé od dovozu." Povedal Zhixue.
Zároveň špičkové zariadenia a čipy súvisiace s komunikáciou z optických vlákien kontrolujú najmä rozvinuté krajiny, ako sú Spojené štáty americké a Japonsko.
V tejto súvislosti He Zhixue navrhol, že je potrebné posilniť príslušný základný teoretický výskum, odviesť dobrú prácu pri dlhodobom usporiadaní základných technológií, predpovedať vývojový trend technológie a vyskočiť z cyklu technických iterácií „sledovania“. -lag-re-tracking-and backwardness“.
Okrem toho He Zhixue zdôraznil, že je potrebné zvýšiť investície do výskumu a vývoja, dizajnu a spracovania špičkových čipov a špičkových zariadení, stimulovať nadšenie výskumných a vývojových talentov a zamerať sa na ochranu originálnych úspechov. „Musíme urobiť najmä dizajn na najvyššej úrovni, dosiahnuť synergiu a inovácie v oblasti pracovnej sily, infraštruktúry a politík a zlepšiť podporné schopnosti príslušných odvetví,“ povedal.