Så varför är överföringshastigheten för fiberoptisk kommunikation så snabb?Vad är fiberkommunikation?Vilka är dess fördelar och brister jämfört med andra kommunikationsmedel?Inom vilka områden används tekniken för närvarande?
Överför information med ljus i glasfiber.
Som ett trådbundet nätverk kan fiberoptisk kommunikation inte möta mobilens behov.I det dagliga livet använder vår mobila kommunikation trådlösa nätverk, och närvaron av optisk kommunikation verkar inte vara stark.
"Men i verkligheten sänds mer än 90 % av informationen via fiberoptik. Mobiltelefonen är ansluten till basstationen via ett trådlöst nätverk, och överföringen av signaler mellan basstationerna beror mest på den optiska fibern.”He Zhixue, biträdande chef för Optical System Research Office vid State Key Laboratory of Optical Fiber Communication Network Technology, sa i en intervju med Science and Technology Daily.
Optisk fiber är en optisk fiber som är tunn som ett hårstrå, som kan begravas direkt, ovanför eller placeras på havsbotten. På grund av sin låga vikt, bekvämlighet och låga kostnad för att producera råmaterial ersatte den så småningom den skrymmande kabeln som det vanliga signalöverföringsmediet.
För att uttrycka det enkelt, optisk fiberkommunikation är den vanliga tillämpningen av optisk kommunikation, såsom teleskoptrafikljus, etc., de använder atmosfären för att sprida synligt ljus, tillhör den visuella överföringen optisk kommunikation är användningen av glasfiber i ljuset överföringsinformation.
En utövare av optisk kommunikation berättade dagligen för sci-tech att optiska signaler avtar mindre under överföring än elektriska signaler.Han förklarade att till exempel en optisk signal avtar från 1 till 0,99 efter 100 kilometer, medan en elektrisk signal avtar från 1 till 0,5 efter bara 1 kilometer.
Ur principiell synvinkel är de grundläggande materialelementen som utgör den optiska fiberkommunikationen optisk fiberljuskälla och optisk detektor.
Stor kapacitet och långdistansöverföringskapacitet
Enligt rapporter är den ultimata metoden för fiberoptisk bredbandsaccess fiber-till-hemmet, det vill säga att ansluta fibern direkt till den plats som användaren kräver, så att den kan få en stor mängd information genom att använda fiber.
"Den trådlösa kommunikationsmetoden är känslig för elektromagnetiska störningar, och kabelöverföringsmetoden är kostsam att lägga.Däremot har optisk fiberkommunikation fördelarna med stor kapacitet, långdistansöverföringskapacitet, god konfidentialitet och stark anpassningsförmåga.Dessutom är fibern liten i storleken och lätt att använda.Konstruktion och underhåll, råvarupriserna är också relativt låga.”Sa han Zhixue.
Även om fiberoptisk kommunikation har ovanstående fördelar, kan dess egna kortkort inte ignoreras.Till exempel är fibern skör och går lätt sönder.Dessutom kräver skärning eller anslutning av fibern användning av en specifik anordning.Det bör noteras att stadsbyggnation eller naturkatastrofer lätt kan orsaka fiberledningsfel.
I praktiska tillämpningar beror förverkligandet av överföring av optisk fiber huvudsakligen på den optiska sändningsmaskinen och den optiska mottagande ändmaskinen.Den optiska sändningsändanordningen kan effektivt justera och omvandla den elektrooptiska signalen, och därigenom omvandla den elektriska signalen till en optisk signal som bärs av den optiska fibern.Den optiska mottagningsänden utför omvänd omvandling och kan även demodulera den elektriska signalen. Den optiska mottagningsänden och den optiska sändningsänden är anslutna med en anslutning till en optisk kabel för att realisera överföring, överföring, mottagning och visning av information.
Relaterad avancerad tillverkningsutrustning är beroende av import
Vanligt använda optiska fibrer är huvudsakligen vanliga enkelmodsoptiska fibrer.I teorin är informationsöverföringshastigheten per tidsenhet cirka 140 Tbit/s.Om hastigheten för att överföra information når denna gräns kommer det att orsaka informationsstockning.Singelmodsfiber är vanligtvis en fiber som bara kan sända ett läge.
För närvarande är vanlig enkelmodig optisk fiberkommunikation en av de kommunikationsmetoder som vanligtvis används av operatörer.Överföringskapaciteten för detta läge är 16 Tbit/s, vilket ännu inte har nått det teoretiska gränsvärdet."Det nya rekordet på 1,06Pbit/s, som skrevs ut i början av detta år, är resultatet av genombrott inom singelmods fiberoptisk kommunikationsteknik, men en sådan hastighet är svår att uppnå i kommersiellt bruk under en kort period av tid."Sa han Zhixue.
Tekniskt sett har flerkärnigt fiberöverföringsläge, jämfört med enkelläge, större fördelar för att uppnå hög hastighet, men detta läge är fortfarande i framkant, och ytterligare genombrott behövs inom kärnteknologier, nyckelkomponenter och hårdvaruenheter..
Efter 5 till 10 år, på grund av applikationskraven, kan nyckelteknologierna för 1,06Pbit/s ultra-stor kapacitet enkelmods flerkärniga optiska fiberöverföringssystem först tillämpas på vissa speciella scenarier, såsom transoceanisk överföring och vissa storskaligt datacenter.”Sa han Zhixue.
För närvarande kan Kinas optiska kommunikationsteknik konkurrera med den internationella avancerade nivån, men står fortfarande inför många svårigheter.Till exempel är den relevanta industriella basen svag, saknar originalitet och autonomiteknik och otillräckliga fiberoptiska råmaterial."För närvarande är den avancerade utrustningen som behövs för att tillverka fibermaterial som tråddragning och fiberlindning beroende av import."Sa han Zhixue.
Samtidigt kontrolleras avancerade enheter och chips relaterade till optisk fiberkommunikation huvudsakligen av utvecklade länder som USA och Japan.
I detta avseende föreslog He Zhixue att det är nödvändigt att stärka relevant grundläggande teoretisk forskning, göra ett bra jobb med den långsiktiga layouten av kärnteknologier, förutsäga utvecklingstrenden av teknik och hoppa ur den tekniska iterationscykeln av "spårning". -lag-re-tracking-och bakåtsträvande”.
Dessutom betonade He Zhixue att det är nödvändigt att öka investeringarna i forskning och utveckling, design och bearbetning av avancerade chips och avancerade enheter, stimulera entusiasmen hos FoU-talanger och fokusera på att skydda ursprungliga prestationer."Särskilt måste vi göra en design på toppnivå, uppnå synergi och innovation inom arbetskraft, infrastruktur och policyer och förbättra stödförmågan hos motsvarande industrier", sa han.