Så hvorfor er transmissionshastigheden for fiberoptisk kommunikation så hurtig?Hvad er fiberkommunikation?Hvad er dens fordele og mangler sammenlignet med andre kommunikationsmidler?På hvilke områder bruges teknologien i øjeblikket?
Transmission af information med lys i glasfiber.
Som et kablet netværk kan fiberoptisk kommunikation ikke opfylde mobilens behov.I dagligdagen bruger vores mobilkommunikation trådløse netværk, og tilstedeværelsen af optisk kommunikation ser ikke ud til at være stærk.
“Men i virkeligheden transmitteres mere end 90 % af informationen via fiberoptik. Mobiltelefonen er forbundet til basestationen via et trådløst netværk, og transmissionen af signaler mellem basestationerne afhænger for det meste af den optiske fiber.”He Zhixue, vicedirektør for Optical System Research Office i State Key Laboratory of Optical Fiber Communication Network Technology, sagde i et interview med Science and Technology Daily.
Optisk fiber er en optisk fiber, der er så tynd som et hår, kan begraves direkte, over hovedet eller placeres på havbunden. På grund af dens lette vægt, bekvemmelighed og lave omkostninger ved at producere råmaterialer, erstattede den til sidst det omfangsrige kabel som det almindelige signaltransmissionsmedium.
For at sige det enkelt, optisk fiberkommunikation er den almindelige anvendelse af optisk kommunikation, såsom teleskoptrafiklys osv., de bruger atmosfæren til at sprede synligt lys, hører til den visuelle transmission optisk kommunikation er brugen af glasfiber i lyset transmissionsinformation.
En optisk kommunikationspraktiker fortalte dagligt sci-tech, at optiske signaler henfalder mindre under transmission end elektriske signaler.Han forklarede, at for eksempel et optisk signal falder fra 1 til 0,99 efter 100 kilometer, mens et elektrisk signal falder fra 1 til 0,5 efter kun 1 kilometer.
Fra et principielt synspunkt er de grundlæggende materialeelementer, der udgør den optiske fiberkommunikation, optisk fiberlyskilde og optisk detektor.
Stor kapacitet og langdistance transmissionskapacitet
Ifølge rapporter er den ultimative metode til fiberoptisk bredbåndsadgang fiber-til-hjemmet, det vil sige at forbinde fiberen direkte til det sted, som brugeren kræver, så den kan få en stor mængde information ved at bruge fiber.
"Den trådløse kommunikationsmetode er modtagelig for elektromagnetisk interferens, og kabeltransmissionsmetoden er dyr at lægge.I modsætning hertil har optisk fiberkommunikation fordelene ved stor kapacitet, langdistancetransmissionskapacitet, god fortrolighed og stærk tilpasningsevne.Desuden er fiberen lille i størrelse og nem at bruge.Byggeri og vedligeholdelse, råvarepriserne er også relativt lave.”Han sagde Zhixue.
Selvom fiberoptisk kommunikation har ovenstående fordele, kan dens egen korte tavle ikke ignoreres.Fiberen er for eksempel skør og knækker let.Derudover kræver skæring eller tilslutning af fiberen brug af en specifik enhed.Det skal bemærkes, at bybyggeri eller naturkatastrofer let kan forårsage fiberledningsfejl.
I praktiske applikationer afhænger realiseringen af optisk fibertransmission hovedsageligt af den optiske sendeende maskine og den optiske modtagende endemaskine.Den optiske transmitterende endeanordning kan effektivt justere og konvertere det elektro-optiske signal og derved konvertere det elektriske signal til et optisk signal båret af den optiske fiber.Den optiske modtagende ende udfører omvendt konvertering og kan også demodulere det elektriske signal. Den optiske modtagende ende og den optiske sendeende er forbundet med et stik til et optisk kabel for at realisere transmission, transmission, modtagelse og visning af information.
Relateret avanceret produktionsudstyr er afhængig af import
Almindeligt anvendte optiske fibre er hovedsagelig standard single-mode optiske fibre.I teorien er informationsoverførselshastigheden pr. tidsenhed omkring 140 Tbit/s.Hvis hastigheden for at overføre information når denne grænse, vil det forårsage overbelastning af information.Single mode fiber er normalt en fiber, der kun kan transmittere én mode.
På nuværende tidspunkt er standard single-mode optisk fiberkommunikation en af de kommunikationsmetoder, der almindeligvis anvendes af operatører.Transmissionskapaciteten for denne tilstand er 16 Tbit/s, hvilket endnu ikke har nået den teoretiske grænseværdi."Den nye rekord på 1,06Pbit/s, som blev udskrevet i begyndelsen af dette år, er resultatet af gennembrud inden for single-mode fiberoptisk kommunikationsteknologi, men en sådan hastighed er svær at opnå i kommerciel brug på kort tid. tid."Han sagde Zhixue.
Teknisk set, sammenlignet med single-mode, har multi-core fiber transmissionstilstand større fordele ved at opnå høj hastighed, men denne tilstand er stadig på forkant, og der er behov for yderligere gennembrud inden for kerneteknologier, nøglekomponenter og hardwareenheder..
Efter 5 til 10 år, under fremdriften af applikationskravene, kan nøgleteknologierne i 1,06 Pbit/s ultra-stor kapacitet single-mode multi-core optisk fiber transmissionssystem først blive anvendt på nogle specielle scenarier, såsom transoceanisk transmission og nogle stort datacenter."Han sagde Zhixue.
På nuværende tidspunkt kan Kinas optiske kommunikationsteknologi konkurrere med det internationale avancerede niveau, men står stadig over for mange vanskeligheder.For eksempel er det relevante industrielle grundlag svagt, mangler originalitet og autonomiteknologi og utilstrækkelige fiberoptiske råmaterialer."På nuværende tidspunkt er det avancerede udstyr, der er nødvendigt til at fremstille fibermaterialer, såsom trådtrækning og fibervikling afhængig af import."Han sagde Zhixue.
Samtidig kontrolleres avancerede enheder og chips relateret til optisk fiberkommunikation hovedsageligt af udviklede lande som USA og Japan.
I denne forbindelse foreslog He Zhixue, at det er nødvendigt at styrke relevant grundlæggende teoretisk forskning, gøre et godt stykke arbejde med det langsigtede layout af kerneteknologier, forudsige teknologiens udviklingstendens og springe ud af den tekniske iterationscyklus med "sporing". -lag-re-tracking-og tilbageskridt”.
Derudover understregede He Zhixue, at det er nødvendigt at øge investeringerne i forskning og udvikling, design og forarbejdning af high-end chips og high-end enheder, stimulere entusiasmen hos R&D talenter og fokusere på at beskytte originale præstationer."Isærligt skal vi lave et design på topniveau, opnå synergi og innovation inden for arbejdskraft, infrastruktur og politikker og forbedre støttekapaciteten i de tilsvarende industrier," sagde han.