Med den hurtige udvikling af kunstig intelligens (AI) teknologi har efterspørgslen efter databehandlings- og kommunikationskapacitet nået et hidtil uset omfang. Især inden for områder som big data-analyse, deep learning og cloud computing har kommunikationssystemer stadig højere krav til høj hastighed og høj båndbredde. Traditionel single-mode fiber (SMF) påvirkes af den ikke-lineære Shannon-grænse, og dens transmissionskapacitet vil nå sin øvre grænse. Spatial Division Multiplexing (SDM) transmissionsteknologi, repræsenteret af multi-core fiber (MCF), er blevet meget anvendt i langdistance kohærente transmissionsnetværk og kortdistanceoptiske adgangsnetværk, hvilket forbedrer netværkets samlede transmissionskapacitet betydeligt.
Flerkernede optiske fibre bryder med begrænsningerne ved traditionelle single-mode fibre ved at integrere flere uafhængige fiberkerner i en enkelt fiber, hvilket øger transmissionskapaciteten betydeligt. En typisk flerkernet fiber kan indeholde fire til otte single-mode fiberkerner jævnt fordelt i en beskyttende kappe med en diameter på cirka 125 µm, hvilket forbedrer den samlede båndbreddekapacitet betydeligt uden at øge den ydre diameter og giver en ideel løsning til at imødekomme den eksplosive vækst i kommunikationsbehov inden for kunstig intelligens.
Anvendelsen af multi-core optiske fibre kræver løsning af en række problemer, såsom multi-core fiberforbindelse og forbindelsen mellem multi-core fibre og traditionelle fibre. Det er nødvendigt at udvikle perifere relaterede komponentprodukter såsom MCF fiberkonnektorer, fan in og fan out enheder til MCF-SCF konvertering, og overveje kompatibilitet og universalitet med eksisterende og kommercielle teknologier.
Multi-core fiber fan in/fan out-enhed
Hvordan forbinder man flerkernede optiske fibre med traditionelle enkeltkernede optiske fibre? Flerkernede fiber fan in og fan out (FIFO) enheder er nøglekomponenter for at opnå effektiv kobling mellem flerkernede fibre og standard single-mode fibre. I øjeblikket findes der adskillige teknologier til implementering af flerkernede fiber fan in og fan out enheder: fused tapered teknologi, bundt fiber bundle method, 3D waveguide teknologi og space optics teknologi. Ovenstående metoder har alle deres egne fordele og er egnede til forskellige anvendelsesscenarier.
Multicore MCF fiberoptisk stik
Forbindelsesproblemet mellem optiske fibre med flere kerner og optiske fibre med én kerner er blevet løst, men forbindelsen mellem optiske fibre med flere kerner skal stadig løses. I øjeblikket forbindes optiske fibre med flere kerner for det meste ved hjælp af fusionssplejsning, men denne metode har også visse begrænsninger, såsom høj konstruktionsvanskelighed og vanskelig vedligeholdelse i den senere fase. I øjeblikket er der ingen ensartet standard for produktion af optiske fibre med flere kerner. Hver producent producerer optiske fibre med flere kerner med forskellige kernearrangementer, kernestørrelser, kerneafstand osv., hvilket usynligt øger vanskeligheden ved fusionssplejsning mellem optiske fibre med flere kerner.
Multicore fiber MCF Hybrid-modul (anvendt på EDFA optisk forstærkersystem)
I Space Division Multiplexing (SDM) optiske transmissionssystem ligger nøglen til at opnå transmission med høj kapacitet, høj hastighed og lang afstand i at kompensere for transmissionstabet af signaler i optiske fibre, og optiske forstærkere er essentielle kernekomponenter i denne proces. Som en vigtig drivkraft for den praktiske anvendelse af SDM-teknologi bestemmer SDM-fiberforstærkernes ydeevne direkte hele systemets gennemførlighed. Blandt dem er multi-core erbium-dopet fiberforstærker (MC-EFA) blevet en uundværlig nøglekomponent i SDM-transmissionssystemer.
Et typisk EDFA-system består hovedsageligt af kernekomponenter såsom erbiumdoteret fiber (EDF), pumpelyskilde, kobler, isolator og optisk filter. I MC-EFA-systemer introducerer systemet normalt Fan in/Fan out (FIFO)-enheder for at opnå effektiv konvertering mellem multi-core fiber (MCF) og single core fiber (SCF). Den fremtidige multi-core fiber EDFA-løsning forventes at integrere MCF-SCF-konverteringsfunktionen direkte i relaterede optiske komponenter (såsom 980/1550 WDM, gain flattening filter GFF), hvorved systemarkitekturen forenkles og den samlede ydeevne forbedres.
Med den kontinuerlige udvikling af SDM-teknologi vil MCF Hybrid-komponenter levere mere effektive og tabsfrie forstærkerløsninger til fremtidige optiske kommunikationssystemer med høj kapacitet.
I denne sammenhæng har HYC udviklet MCF fiberoptiske konnektorer, der er specielt designet til flerkernede fiberoptiske forbindelser, med tre interfacetyper: LC-type, FC-type og MC-type. LC-type og FC-type MCF flerkernede fiberoptiske konnektorer er delvist blevet modificeret og designet baseret på traditionelle LC/FC-konnektorer, hvilket optimerer positionerings- og fastholdelsesfunktionen, forbedrer slibekoblingsprocessen, sikrer minimale ændringer i indsættelsestab efter flere koblinger og direkte erstatter dyre fusionssplejsningsprocesser for at sikre brugervenlighed. Derudover har Yiyuantong også designet et dedikeret MC-konnektor, som har en mindre størrelse end traditionelle interfacetypekonnektorer og kan anvendes i mere tætte rum.
Opslagstidspunkt: 05. juni 2025