——נכון לעכשיו, האם סיבים במצב יחיד-עדיין היישום המרכזי של שידור סיבים?
——כן, סיב רב-ליבות הוא ניסיון-מתקדם. יש כמה יישומים קשורים, שעדיין אינם מיינסטרים, אבל יהיו אפשריים בדור הבא.
האמור לעיל הוא ההתחלה הקצרה של OFweek Optical Communication ושל Xiao Limin מבית הספר למדעי המידע והנדסה של אוניברסיטת פודן בנושא מגמות יישומי סיבים אופטיים.
לאחרונה, קבוצת המחקר של לימין שיאו מבית הספר למדעי המידע והנדסה של אוניברסיטת פודן עשתה פריצת דרך חשובה במחקר של טכנולוגיית היתוך סיבים אופטיים מרובי-ליבות - שהוכנה מרובה-ליבות ממירי מרווח ליבות סיבים אופטיים- עם ביצועים מצוינים, שזו הפעם הראשונה בעולם לממש סיבים אופטיים מרובי-ליבות שונות. אובדן- נמוך וחיבור-צלב נמוך ביניהם. Hangzhou Softel Optic Co., Ltd מברכת על כך.
מגמת הפיתוח הבלתי נמנעת של שידור תקשורת סיבים אופטיים
נכון לעכשיו, עם ההתפתחות המהירה של מחשוב ענן, וידאו-בהבחנה גבוהה, האינטרנט של הדברים ומערכות תקשורת 5G, תעבורת הרשת העולמית גדלה באופן דרמטי. עם זאת, השידור של סיב יחיד-ליבה יחיד- רגיל מוגבל על ידי מגבלת שאנון. בשנים הקרובות, הסתירה בין צמיחת הרשת האופטית החלשה לדרישת רוחב הפס הגבוהה של השוק תלך ותחריף, מה שהפך לבעיה חשובה שיש לפתור בדחיפות בתעשיית התקשורת האופטית.
על מנת לפתור את בעיית ההתרחבות העתידית של התקשורת האופטית,-התעשייה הכירה שהפתרון הטכני להגדלת הקיבולת של סיב בודד הוא שימוש בטכנולוגיית ריבוי חלוקת חלל. סיב רב-ליבות, סיב רב-מצב או סיב רב-רב-ליבות רב- הוא מגמת הפיתוח הבלתי נמנעת של שידור תקשורת סיבים אופטיים.
סיבים אופטיים מרובי-ליבות יכולים להגביר ביעילות את הצפיפות המרחבית של סיבים אופטיים, והם הוקדמו על ידי ענקיות האינטרנט מעבר לים.
כדי לתפוס את שוק התקשורת ולהרחיב את רצועת השידור של הסיבים האופטיים, כבר ב-2018, פייסבוק וגוגל הימרו על דרכים להגדלת מספר הסיבים האופטיים בכבל.
למשל, לכבל Dunant, שגוגל נכנסה לשימוש בינואר, יש 12 זוגות סיבים בקיבולת כוללת של 250 Tbit/s. ושתי הרשתות שלה בהקמה באוקיינוס האטלנטי השתמשו ב-16 זוגות של סיבים אופטיים, שצפויים להשיג קיבולת מלאה של 350 עד 370 Tbit/s.
ולאחרונה, באמצע-אוקטובר, פייסבוק הזמינה NEC לבנות את הכבל התת-ימי בעל הקיבולת הגבוהה ביותר- בעולם -- כבל טרנס-אטלנטי חדש עם 24 זוגות של סיבים אופטיים, שכאשר יושלם, הפעל את כביש הנתונים העמוס ביותר בעולם -- השג קיבולת העברה כוללת של 500 TB לשנייה (כ-4000 נתוני Blu-ray Disc) בין צפון אמריקה לאירופה.
לא במקביל, מאת בנג'מין ג'יי מהמכון הלאומי לטכנולוגיית מידע ותקשורת (NICT) בארצות הברית. צוות מחקר בראשות Puttnam מדווח שהצוות שלהם השתמש בסיב אופטי בעל 4 ליבות בקוטר חיצוני של 0.125 מ"מ כדי להעביר נתונים. בשילוב טכנולוגיות מגברים שונות, נבנתה מערכת הולכה שניצלה את טכנולוגיית ה-WDM, ויצרה מערכת שידור באמצעות חיפוי סטנדרטי. הקלטה של נתונים המועברים באמצעות סיבים בקוטר: תפוקת שידור קצב נתונים של 319 Tbit/s לכל ערוץ מושגת על פני מרחקים של עד 3001 ק"מ.
בקשות נוספות מדווחות בזו אחר זו.
ממירי מרובים-סיבים ליבות-ל-ליבות פותחים פוטנציאל יישומים חדש
בהשוואה לסיבי ליבה בודדים-מסורתיים, ליבות מרובות בסיב מרובה ליבות (MCF) חולקות את אותו חיפוי. למבנה הרב-ערוצים בצפיפות- גבוהה זה יש את היתרונות של עלות ייצור נמוכה, חיסכון במקום ויכולת שידור גבוהה. לכן, לסיבים מרובים-ליבות יש ערך יישום חשוב ביותר במערכות תקשורת אופטיות לריבוי חטיבות-במרחב, חיבורי מרכז נתונים, תקשורת בין-שבבים, מגברי סיבים מהדור הבא- , חישה אופטית וטכנולוגיה קוונטית.
מחקר על טכנולוגיית סיבים מרובת ליבות חדשה- הוא אחד מסדר העדיפויות המחקרי לפתרון הבעיה של הרחבת קיבולת התקשורת העתידית.
עם זאת, עד כה, עדיין אין תקן מאוחד לעיצוב של סיבים אופטיים מרובי ליבות- בעולם. בעת ייצור סיבים אופטיים מרובי-ליבות, לחברות היי--טכנולוגיה יש היבטים שונים כגון מספר הליבות, סידור הליבה, גודל הליבה, מרווח הליבה, התפלגות אינדקס השבירה וכו'. כל אחת מהן שונה, אשר מקשה על ההיתוך בין סוגים שונים של סיבים מרובים-.
לדוגמה, FiberHome Fujikura Optic Technology Co. Ltd וחברות אחרות צריכות לחבר סיבים מרובים-ליבים שונים כדי לבנות מערכת העברת סיבים-למרחקים ארוכים. ייתכן שהמכשירים המוגבלים של-סיבים מרובים -כניסה ומאווררים-לא יתאימו לסיבים מרובי-הליבות המשמשים במערכת השידור.
"טכנולוגיית חיבור היתוך סיבים אופטיים-נמוכים היא הבסיס של התקנים ומערכות סיבים אופטיים. במחקר אקדמי, דווחה רק ההתקדמות של חיבור היתוך של אותו סוג של סיב אופטי מרובה-ליבות , אבל צוואר הבקבוק הטכני של חיבור היתוך של סוגים שונים של סיבים אופטיים מרובי-ליבות לא נפתר. ישנם מחקרים בחו"ל. יש אנשים אפילו שחושבים שהיתוך של סוגים שונים של סיבים מרובי- ליבות זה כמעט בלתי אפשרי, מה שמפריע מאוד ליישום הרחב בתחום זה". אמר שיאו לימין.
הקמת מערכת מרובה-רב-ערוצית רב-ערוצית של סיבים- ענקית וחבורת מינים שונים, במיוחד סיבים מרובי- ליבות עם מרווחי ליבות שונים, היא בעיית צוואר בקבוק טכנית בלתי נמנעת כיום.
על מנת להתגבר על בעיה טכנית זו שנוצרה בעקבות הפיתוח של טכנולוגיית סיבים אופטיים מרובים-, קבוצת המחקר של שיאו לימין מבית הספר למדעי המידע והנדסה, אוניברסיטת פודן עשתה סוף סוף פריצת דרך בינלאומית חדשה בתחום הרב{{ 1}}טכנולוגיית היתוך סיבים אופטיים ליבה לאחר מחקר קפדני. ממיר ריווח הליבות מרובות-הליבות עם ביצועים מצוינים מיישם אובדן- נמוך ומיזוג-צלב-דיבור נמוך בין סיבים מרובים-ליבים שונים.
קבוצת המחקר של שיאו לימין הציעה את טכנולוגיית ריבוי-הליבות של סיבי הליבה (איור 2), כולל טכניקות קדומות וההתחדדות לאחור, בשתיהן ניתן להשתמש כדי להתאים את ריווח ליבות סיבי הליבות מרובות-הבקרה את מאפייני המצב של הסיב הרב-ליבה בו-זמנית.
בהתבסס על טכנולוגיית ריבוי-הליבות ההפוכה של סיבי ליבה, על ידי התאמת מרווח הליבות וקוטר השדה של מצבים של סיבי מרובים-ליבות לא דומים, קבוצת המחקר של Xiao Limin יכולה להכין במדויק אובדן- נמוך ליבות-הצלבה נמוכות עבור שני סוגים של סיבי מרובות- ליבות עם מרווחי ליבות לא תואמים. ממיר מרווחים.
