Joten miksi kuituoptisen viestinnän siirtonopeus on niin nopea?Mitä on kuituviestintä?Mitkä ovat sen edut ja puutteet muihin viestintävälineisiin verrattuna?Millä alueilla tekniikkaa tällä hetkellä käytetään?
Tietojen välittäminen valolla lasikuidusta.
Kiinteänä verkkona valokuituviestintä ei pysty vastaamaan matkaviestinnän tarpeisiin.Jokapäiväisessä elämässämme matkaviestintämme käyttää langattomia verkkoja, eikä optisen viestinnän läsnäolo näytä olevan vahvaa.
"Mutta todellisuudessa yli 90 % tiedosta välittyy kuituoptiikan kautta. Matkapuhelin on yhteydessä tukiasemaan langattoman verkon kautta, ja signaalien siirto tukiasemien välillä riippuu pääasiassa valokuidusta.”He Zhixue, Optical Fiber Communication Network Technologyn valtion avainlaboratorion optisten järjestelmien tutkimustoimiston apulaisjohtaja, sanoi Science and Technology Daily -lehden haastattelussa.
Optinen kuitu on valokuitu, joka on ohut kuin hiukset, ja se voidaan upottaa suoraan, pään yläpuolelle tai sijoittaa merenpohjaan. Keveytensä, käyttömukavuutensa ja alhaisten raaka-aineiden tuotantokustannusten vuoksi se korvasi lopulta tilaa vievän kaapelin. valtavirran signaalinsiirtovälineenä.
Yksinkertaisesti sanottuna valokuituviestintä on yleinen optisen viestinnän sovellus, kuten kaukoputken liikennevalot jne., ne käyttävät ilmakehää näkyvän valon levittämiseen, kuuluu visuaaliseen siirtoon optinen viestintä on lasikuidun käyttöä valossa lähetystiedot.
Optisen viestinnän ammattilainen kertoi sci-tech-päivälle, että optiset signaalit heikkenevät lähetyksen aikana vähemmän kuin sähköiset signaalit.Hän selitti, että esimerkiksi optinen signaali vaimenee 1:stä 0,99:ään 100 kilometrin jälkeen, kun taas sähköinen signaali heikkenee 1:stä 0,5:een vain 1 kilometrin jälkeen.
Periaatteen näkökulmasta valokuituviestinnän muodostavat perusmateriaalielementit ovat valokuituvalolähde ja optinen ilmaisin.
Suuri kapasiteetti ja pitkän matkan lähetyskyky
Raporttien mukaan kuituoptisen laajakaistayhteyden perimmäinen tapa on kuitu kotiin, eli kuitu kytketään suoraan käyttäjän tarvitsemaan paikkaan, jotta se voi saada suuren määrän tietoa käyttämällä kuitua.
”Langaton viestintämenetelmä on herkkä sähkömagneettisille häiriöille, ja kaapelisiirtomenetelmä on kallis asentaa.Sitä vastoin optisen kuituviestinnän etuna on suuri kapasiteetti, pitkän matkan siirtokyky, hyvä luottamuksellisuus ja vahva sopeutumiskyky.Lisäksi kuitu on kooltaan pieni ja helppokäyttöinen.Myös rakentaminen ja huolto, raaka-aineiden hinnat ovat suhteellisen alhaiset.”Hän Zhixue sanoi.
Vaikka kuituoptisella tiedonsiirrolla on edellä mainitut edut, sen omaa lyhytkorttia ei voida jättää huomiotta.Esimerkiksi kuitu on hauras ja helposti rikkoutuva.Lisäksi kuidun leikkaaminen tai yhdistäminen vaatii tietyn laitteen käyttöä.On syytä huomata, että kaupunkirakentaminen tai luonnonkatastrofit voivat helposti aiheuttaa kuitulinjahäiriöitä.
Käytännön sovelluksissa optisen kuidun lähetyksen toteutuminen riippuu pääasiassa optisen lähetyspään koneesta ja optisesta vastaanottavasta päätekoneesta.Optinen lähettävä päätelaite voi tehokkaasti säätää ja muuntaa sähköoptisen signaalin, jolloin sähköinen signaali muunnetaan optisen kuidun kuljettamaksi optiseksi signaaliksi.Optinen vastaanottopää suorittaa käänteisen muuntamisen ja voi myös demoduloida sähköisen signaalin. Optinen vastaanottopää ja optinen lähetyspää on liitetty liittimellä optiseen kaapeliin tiedon siirron, lähetyksen, vastaanoton ja näytön toteuttamiseksi.
Aiheeseen liittyvät huippuluokan valmistuslaitteet riippuvat tuonnista
Yleisesti käytetyt optiset kuidut ovat pääasiassa tavallisia yksimuotoisia optisia kuituja.Teoriassa tiedonsiirtonopeus aikayksikköä kohti on noin 140 Tbit/s.Jos tiedon siirtonopeus saavuttaa tämän rajan, se aiheuttaa tiedon ruuhkautumista.Yksimuotokuitu on yleensä kuitu, joka voi lähettää vain yhden moodin.
Tällä hetkellä tavallinen yksimuotoinen valokuituviestintä on yksi operaattoreiden yleisesti käyttämistä viestintämenetelmistä.Tämän moodin siirtokapasiteetti on 16 Tbit/s, mikä ei ole vielä saavuttanut teoreettista raja-arvoa."Tämän vuoden alussa painettu uusi ennätys 1,06 Pbit/s on tulosta yksimuotoisen kuituoptisen viestintätekniikan läpimurroista, mutta sellaista nopeutta on vaikea saavuttaa kaupallisessa käytössä lyhyessä ajassa aika."Hän Zhixue sanoi.
Teknisesti moniytimisellä kuitulähetystilalla on yksimuotoiseen verrattuna suurempia etuja suuren nopeuden saavuttamisessa, mutta tämä tila on edelleen eturintamassa, ja lisää läpimurtoja tarvitaan ydinteknologioissa, avainkomponenteissa ja laitteistoissa..
5–10 vuoden kuluttua sovellusvaatimusten vauhdittamana 1,06 Pbit/s:n erittäin suuren kapasiteetin yksimuotoisen moniytimisen valokuitusiirtojärjestelmän avainteknologioita voidaan soveltaa ensin joihinkin erityisskenaarioihin, kuten valtameren ylittävään lähetykseen ja joihinkin suuren mittakaavan tietokeskus."Hän Zhixue sanoi.
Tällä hetkellä Kiinan optinen viestintätekniikka voi kilpailla kansainvälisen edistyneen tason kanssa, mutta sillä on edelleen monia vaikeuksia.Esimerkiksi relevantti teollinen perusta on heikko, omaperäisyys- ja autonomiateknologiasta puuttuu sekä kuituoptiset raaka-aineet riittämättömät."Tällä hetkellä kuitumateriaalien valmistukseen tarvittavat korkealuokkaiset laitteet, kuten langanveto ja kuitukäämitys, ovat riippuvaisia tuonnista."Hän Zhixue sanoi.
Samaan aikaan valokuituviestintään liittyviä huippuluokan laitteita ja siruja hallitsevat pääasiassa kehittyneet maat, kuten Yhdysvallat ja Japani.
Tältä osin He Zhixue ehdotti, että on tarpeen vahvistaa asiaankuuluvaa teoreettista perustutkimusta, tehdä hyvää työtä ydinteknologioiden pitkän aikavälin layoutissa, ennustaa teknologian kehitystrendiä ja hypätä pois teknisestä iteraatiosyklistä "seuranta" -viive-uudelleenseuranta-ja taaksepäin".
Lisäksi He Zhixue korosti, että on tarpeen lisätä investointeja tutkimukseen ja kehitykseen, huippuluokan sirujen ja huippulaitteiden suunnitteluun ja prosessointiin, edistää T&K-kykyjen innostusta ja keskittyä alkuperäisten saavutusten suojaamiseen."Erityisesti meidän on tehtävä huipputason suunnittelua, saavutettava synergiaa ja innovaatioita työvoimassa, infrastruktuurissa ja politiikoissa sekä parannettava vastaavien toimialojen tukikykyä", hän sanoi.