С бързото развитие на технологиите за изкуствен интелект (ИИ), търсенето на капацитет за обработка на данни и комуникация достигна безпрецедентен мащаб. Особено в области като анализ на големи данни, дълбоко обучение и облачни изчисления, комуникационните системи имат все по-високи изисквания за висока скорост и висока пропускателна способност. Традиционните едномодови оптични влакна (SMF) са засегнати от нелинейния лимит на Шанън и техният капацитет за предаване ще достигне горната си граница. Технологията за предаване с пространствено разделяне (SDM), представена от многоядрени оптични влакна (MCF), се използва широко в кохерентни преносни мрежи на дълги разстояния и оптични мрежи за достъп с малък обхват, като значително подобрява общия капацитет за предаване на мрежата.
Многоядрените оптични влакна преодоляват ограниченията на традиционните едномодови влакна, като интегрират множество независими влакнести ядра в едно влакно, което значително увеличава капацитета за предаване. Типичното многоядрено влакно може да съдържа от четири до осем едномодови влакнести ядра, равномерно разпределени в защитна обвивка с диаметър приблизително 125 μm, което значително подобрява общата честотна лента, без да се увеличава външният диаметър, осигурявайки идеално решение за посрещане на експлозивния растеж на комуникационните изисквания в областта на изкуствения интелект.
Приложението на многоядрени оптични влакна изисква решаване на редица проблеми, като например свързване на многоядрени влакна и връзката между многоядрени влакна и традиционни влакна. Необходимо е да се разработят периферни компоненти, като например MCF оптични конектори, устройства за включване и изключване за MCF-SCF преобразуване, както и да се вземе предвид съвместимостта и универсалността със съществуващите и търговски технологии.
Устройство за многоядрени оптични вентилатори за вход/изход
Как да свържете многоядрени оптични влакна с традиционни едноядрени оптични влакна? Устройствата за ветрилообразно свързване и разпръскване на многоядрени влакна (FIFO) са ключови компоненти за постигане на ефективно свързване между многоядрени влакна и стандартни едномодови влакна. Понастоящем съществуват няколко технологии за реализиране на устройства за ветрилообразно свързване и разпръскване на многоядрени влакна: технология със слепени конусовидни влакна, метод със снопове от влакна, 3D вълноводна технология и технология за космическа оптика. Всички горепосочени методи имат своите предимства и са подходящи за различни сценарии на приложение.
Многожилен оптичен MCF конектор
Проблемът с връзката между многоядрени оптични влакна и едноядрени оптични влакна е решен, но връзката между многоядрени оптични влакна все още не е решена. Понастоящем многоядрените оптични влакна се свързват най-вече чрез сливане чрез заплитане, но този метод има и определени ограничения, като например висока сложност на конструкцията и трудна поддръжка в по-късен етап. Понастоящем няма унифициран стандарт за производството на многоядрени оптични влакна. Всеки производител произвежда многоядрени оптични влакна с различно разположение на сърцевините, размери на сърцевините, разстояние между сърцевините и др., което невидимо увеличава трудността при сливане чрез заплитане между многоядрени оптични влакна.
Многоядрен оптичен MCF хибриден модул (приложен към EDFA оптична усилвателна система)
В оптичната предавателна система с пространствено мултиплексиране (SDM), ключът към постигането на висококапацитетно, високоскоростно и дълго предаване се крие в компенсирането на загубите при предаване на сигнали в оптичните влакна, а оптичните усилватели са основни компоненти в този процес. Като важна движеща сила за практическото приложение на SDM технологията, производителността на SDM оптичните усилватели директно определя осъществимостта на цялата система. Сред тях, многоядреният ербий-легиран оптичен усилвател (MC-EFA) се е превърнал в незаменим ключов компонент в SDM предавателните системи.
Типичната EDFA система се състои главно от основни компоненти, като например ербий-легирано влакно (EDF), източник на светлина за напомпване, разклонител, изолатор и оптичен филтър. В MC-EFA системите, за да се постигне ефективно преобразуване между многоядрено влакно (MCF) и едноядрено влакно (SCF), системата обикновено въвежда устройства Fan in/Fan out (FIFO). Очаква се бъдещото многоядрено влакново EDFA решение директно да интегрира функцията за преобразуване MCF-SCF в свързани оптични компоненти (като 980/1550 WDM, филтър за изравняване на усилването GFF), като по този начин се опрости архитектурата на системата и се подобри цялостната производителност.
С непрекъснатото развитие на SDM технологията, MCF хибридните компоненти ще осигурят по-ефективни решения за усилватели с ниски загуби за бъдещи висококапацитетни оптични комуникационни системи.
В този контекст, HYC разработи MCF оптични конектори, специално проектирани за многожилни оптични връзки, с три типа интерфейс: тип LC, тип FC и тип MC. Многожилните MCF оптични конектори тип LC и тип FC са частично модифицирани и проектирани на базата на традиционните LC/FC конектори, като оптимизират функцията за позициониране и задържане, подобряват процеса на шлифоване на свързване, осигуряват минимални промени в загубите при вмъкване след многократно свързване и директно заместват скъпите процеси на снаждане чрез заваряване, за да осигурят удобство при употреба. Освен това, Yiyuantong е проектирала и специален MC конектор, който е с по-малък размер от традиционните интерфейсни конектори и може да се прилага в по-плътни пространства.
Време на публикуване: 05 юни 2025 г.