Med den raske utviklingen av kunstig intelligens (KI)-teknologi har etterspørselen etter databehandlings- og kommunikasjonskapasitet nådd et enestående omfang. Spesielt innen felt som stordataanalyse, dyp læring og skytjenester har kommunikasjonssystemer stadig høyere krav til høy hastighet og høy båndbredde. Tradisjonell single-mode fiber (SMF) påvirkes av den ikke-lineære Shannon-grensen, og overføringskapasiteten vil nå sin øvre grense. Spatial Division Multiplexing (SDM)-overføringsteknologi, representert av multikjernefiber (MCF), har blitt mye brukt i langdistanse koherente overføringsnettverk og kortdistanse optiske aksessnettverk, noe som forbedrer nettverkets totale overføringskapasitet betydelig.
Flerkjernede optiske fibre bryter gjennom begrensningene til tradisjonelle enkeltmodusfibre ved å integrere flere uavhengige fiberkjerner i én fiber, noe som øker overføringskapasiteten betydelig. En typisk flerkjernefiber kan inneholde fire til åtte enkeltmodusfiberkjerner jevnt fordelt i en beskyttende kappe med en diameter på omtrent 125 µm, noe som forbedrer den totale båndbreddekapasiteten betydelig uten å øke den ytre diameteren. Dette gir en ideell løsning for å møte den eksplosive veksten i kommunikasjonsbehov innen kunstig intelligens.
Bruken av flerkjernede optiske fibre krever løsning av en rekke problemer, som for eksempel flerkjernede fiberforbindelser og forbindelsen mellom flerkjernede fibre og tradisjonelle fibre. Det er nødvendig å utvikle perifere relaterte komponentprodukter som MCF-fiberkontakter, fan in- og fan out-enheter for MCF-SCF-konvertering, og vurdere kompatibilitet og universalitet med eksisterende og kommersielle teknologier.
Flerkjernet fibervifte inn/vifte ut-enhet
Hvordan koble flerkjernede optiske fibre til tradisjonelle enkjernede optiske fibre? Flerkjernede fiber fan in and fan out (FIFO)-enheter er nøkkelkomponenter for å oppnå effektiv kobling mellom flerkjernede fibre og standard enmodusfibre. For tiden finnes det flere teknologier for å implementere flerkjernede fiber fan in and fan out-enheter: fused tapered-teknologi, bundle fiber bundle-metoden, 3D-bølgelederteknologi og space optic-teknologi. Metodene ovenfor har alle sine egne fordeler og er egnet for forskjellige applikasjonsscenarier.
Flerkjernet MCF fiberoptisk kontakt
Forbindelsesproblemet mellom flerkjernede optiske fibre og enkjernede optiske fibre er løst, men forbindelsen mellom flerkjernede optiske fibre må fortsatt løses. For tiden kobles flerkjernede optiske fibre stort sett sammen ved hjelp av fusjonsskjøting, men denne metoden har også visse begrensninger, som høy konstruksjonsvanskelighet og vanskelig vedlikehold i senere stadier. For tiden finnes det ingen enhetlig standard for produksjon av flerkjernede optiske fibre. Hver produsent produserer flerkjernede optiske fibre med forskjellige kjernearrangementer, kjernestørrelser, kjerneavstand osv., noe som usynlig øker vanskeligheten med fusjonsskjøting mellom flerkjernede optiske fibre.
Flerkjernet fiber MCF hybridmodul (brukes på EDFA optisk forsterkersystem)
I det optiske transmisjonssystemet Space Division Multiplexing (SDM) ligger nøkkelen til å oppnå høykapasitets-, høyhastighets- og langdistanseoverføring i å kompensere for overføringstapet av signaler i optiske fibre, og optiske forsterkere er viktige kjernekomponenter i denne prosessen. Som en viktig drivkraft for den praktiske anvendelsen av SDM-teknologi, bestemmer ytelsen til SDM-fiberforsterkere direkte gjennomførbarheten til hele systemet. Blant dem har flerkjerne-erbiumdopet fiberforsterker (MC-EFA) blitt en uunnværlig nøkkelkomponent i SDM-transmisjonssystemer.
Et typisk EDFA-system består hovedsakelig av kjernekomponenter som erbiumdopet fiber (EDF), pumpelyskilde, kobler, isolator og optisk filter. I MC-EFA-systemer introduserer systemet vanligvis Fan in/Fan out (FIFO)-enheter for å oppnå effektiv konvertering mellom flerkjernefiber (MCF) og enkeltkjernefiber (SCF). Den fremtidige flerkjernefiber-EDFA-løsningen forventes å integrere MCF-SCF-konverteringsfunksjonen direkte i relaterte optiske komponenter (som 980/1550 WDM, forsterkningsutflatningsfilter GFF), og dermed forenkle systemarkitekturen og forbedre den generelle ytelsen.
Med den kontinuerlige utviklingen av SDM-teknologi vil MCF Hybrid-komponenter gi mer effektive og lavtapsforsterkerløsninger for fremtidige optiske kommunikasjonssystemer med høy kapasitet.
I denne sammenhengen har HYC utviklet MCF fiberoptiske kontakter spesielt designet for flerkjernede fiberoptiske forbindelser, med tre grensesnitttyper: LC-type, FC-type og MC-type. Flerkjernede LC- og FC-type MCF fiberoptiske kontakter er delvis modifisert og designet basert på tradisjonelle LC/FC-kontakter. Dette optimaliserer posisjonerings- og retensjonsfunksjonen, forbedrer slipekoblingsprosessen, sikrer minimale endringer i innsettingstap etter flere koblinger, og erstatter direkte dyre fusjonsskjøtingsprosesser for å sikre brukervennlighet. I tillegg har Yiyuantong også designet en dedikert MC-kontakt, som har en mindre størrelse enn tradisjonelle grensesnittskontakter og kan brukes på mer tette områder.
Publisert: 05.06.2025