Отже, чому швидкість передачі оптоволоконного зв’язку така велика? Що таке оптоволоконний зв'язок? Які його переваги та недоліки порівняно з іншими засобами зв’язку? У яких сферах зараз використовується технологія?
Передача інформації зі світлом у скловолокні.
Оптоволоконний зв’язок як дротова мережа не може задовольнити потреби мобільного зв’язку. У повсякденному житті наш мобільний зв’язок використовує бездротові мережі, а присутність оптичного зв’язку не здається сильною.
«Але насправді більше 90% інформації передається по оптоволокну. Мобільний телефон підключається до базової станції через бездротову мережу, і передача сигналів між базовими станціями в основному залежить від оптоволокна.«Хе Чжісюе, заступник директора Управління досліджень оптичних систем Державної ключової лабораторії технологій оптичних мереж зв’язку, сказав в інтерв’ю Science and Technology Daily.
Оптичне волокно — це оптичне волокно, тонке як волосина, яке можна прокладати безпосередньо, над головою або розмістити на дні моря. Завдяки легкій вазі, зручності та низькій вартості сировини воно з часом замінило громіздкий кабель. як основного середовища передачі сигналу.
Простіше кажучи, волоконно-оптичний зв’язок — це звичайне застосування оптичного зв’язку, наприклад телескоп світлофор тощо, вони використовують атмосферу для поширення видимого світла, оптичний зв’язок візуальної передачі — це використання скловолокна у світлі. інформація про передачу.
Фахівець із оптичних комунікацій розповів sci-tech daily, що оптичні сигнали під час передачі затухають менше, ніж електричні. Він пояснив, що, наприклад, оптичний сигнал затухає від 1 до 0,99 після 100 кілометрів, тоді як електричний сигнал загасає від 1 до 0,5 лише через 1 кілометр.
З принципової точки зору основними матеріальними елементами, які складають волоконно-оптичний зв’язок, є волоконно-оптичний джерело світла та оптичний детектор.
Велика ємність і можливість передачі на великі відстані
Згідно з повідомленнями, найкращим методом оптоволоконного широкосмугового доступу є «волокно до дому», тобто пряме підключення волокна до потрібного користувачеві місця, щоб він міг отримати великий обсяг інформації за допомогою клітковина.
«Метод бездротового зв’язку чутливий до електромагнітних перешкод, а кабельний метод передачі є дорогим у прокладанні. Навпаки, волоконно-оптичний зв’язок має такі переваги, як велика пропускна здатність, здатність передавання на великі відстані, хороша конфіденційність і висока адаптивність. Крім того, волокно має невеликі розміри і зручне у використанні. Будівництво та обслуговування, ціни на сировину також відносно низькі». Він Чжисюе сказав.
Хоча волоконно-оптичний зв'язок має вищезазначені переваги, його власну коротку плату не можна ігнорувати. Наприклад, волокно крихке і легко ламається. Крім того, розрізання або з’єднання волокна вимагає використання спеціального пристрою. Слід зазначити, що міське будівництво або стихійні лиха можуть легко спричинити збій оптоволоконної лінії.
У практичних застосуваннях реалізація оптоволоконної передачі в основному залежить від оптичної передавальної кінцевої машини та оптичної приймальної кінцевої машини. Кінцевий оптичний передавальний пристрій може ефективно регулювати та перетворювати електрооптичний сигнал, таким чином перетворюючи електричний сигнал в оптичний сигнал, який передається оптичним волокном. Оптичний приймальний кінець виконує зворотне перетворення, а також може демодулювати електричний сигнал. Оптичний приймальний кінець і оптичний передавальний кінець з’єднані з’єднувачем з оптичним кабелем для здійснення передачі, передачі, прийому та відображення інформації.
Відповідне виробниче обладнання високого класу покладається на імпорт
Зазвичай використовувані оптичні волокна - це в основному стандартні одномодові оптичні волокна. Теоретично швидкість передачі інформації в одиницю часу становить близько 140 Тбіт/с. Якщо швидкість передачі інформації досягне цього ліміту, це спричинить перевантаження інформації. Одномодове волокно зазвичай є волокном, яке може передавати лише одну моду.
В даний час стандартний одномодовий оптоволоконний зв'язок є одним із методів зв'язку, який зазвичай використовують оператори. Пропускна здатність цього режиму становить 16 Тбіт/с, що ще не досягло теоретичного граничного значення. «Новий рекорд у 1,06 Пбіт/с, який було опубліковано на початку цього року, є результатом прориву в технології одномодового оптоволоконного зв’язку, але такої швидкості важко досягти в комерційному використанні за короткий період час». Він Чжисюе сказав.
Технічно, порівняно з одномодовим, багатоядерний режим передачі волокна має більші переваги в досягненні високої швидкості, але цей режим все ще є на передньому плані, і необхідні подальші прориви в основних технологіях, ключових компонентах і апаратних пристроях. .
Через 5-10 років, під впливом вимог до застосування, ключові технології одномодової багатоядерної оптоволоконної системи передачі надвисокої потужності 1,06 Пбіт/с можуть бути вперше застосовані для деяких особливих сценаріїв, таких як трансокеанська передача та деякі великомасштабний ЦОД». Він Чжисюе сказав.
В даний час технологія оптичного зв'язку Китаю може конкурувати з передовим міжнародним рівнем, але все ще стикається з багатьма труднощами. Наприклад, відповідна промислова база є слабкою, не має оригінальності та автономної технології, а також недостатньо волоконно-оптичної сировини. «Наразі високоякісне обладнання, необхідне для виробництва волокнистих матеріалів, таких як волочіння дроту та намотування волокон, залежить від імпорту». Він Чжисюе сказав.
У той же час високоякісні пристрої та мікросхеми, пов’язані з оптоволоконним зв’язком, в основному контролюються розвиненими країнами, такими як США та Японія.
У зв’язку з цим Хе Чжісюе припустив, що необхідно зміцнити відповідні фундаментальні теоретичні дослідження, добре попрацювати над довгостроковим плануванням основних технологій, передбачити тенденцію розвитку технологій і вийти з циклу технічної ітерації «відстеження». -відставання-повторне відстеження-і відсталість».
Крім того, Хе Чжісюе підкреслив, що необхідно збільшити інвестиції в дослідження і розробки, дизайн і обробку високоякісних чіпів і пристроїв високого класу, стимулювати ентузіазм талантів R&D і зосередитися на захисті оригінальних досягнень. «Окремо ми повинні розробити дизайн найвищого рівня, досягти синергії та інновацій у кадрах, інфраструктурі та політиках, а також покращити допоміжні можливості відповідних галузей», — сказав він.