Is-segwenti hija analiżi minn erba 'dimensjonijiet: prinċipji tekniċi, arkitettura tas-sistema, xenarji ta' applikazzjoni u progress avvanzat:
1. Prinċipji tekniċi: Il-pedament tal-multiplexing tal-polarizzazzjoni u l-kapaċitajiet kontra
Effett tal-birefringenza u mekkaniżmu ta 'manutenzjoni tal-polarizzazzjoni
Il-fibra tat-teħid tal-polarizzazzjoni tintroduċi effett qawwi ta 'birefringenza permezz tad-disinn tal-istruttura ġeometrika (bħat-tip panda u t-tip ta' rabta tal-pruwa), sabiex il-kostanti tal-propagazzjoni ta 'żewġ stati ta' polarizzazzjoni ortogonali huma differenti b'mod sinifikanti (it-tul tat-taħbit jista 'jkun qasir daqs diversi millimetri). Dan id-disinn jista 'jissakkar l-istat ta' polarizzazzjoni tas-sinjal ottiku f'assi speċifiku u jrażżan l-akkoppjar tal-mod ta 'polarizzazzjoni kkawżat minn interferenza bħalma huma l-istress estern u l-bidliet fit-temperatura. Pereżempju, il-fibra tat-teħid tal-polarizzazzjoni tal-qasam tal-mod żgħir ta 'Changfei (dijametru tal-kamp tal-mod 4μm) tikseb telf ta' splicing ta 'rabta waħda ta' inqas minn jew daqs 0. 22dB billi jottimizza l-istruttura tal-waveguide, li jissodisfa r-rekwiżiti ta 'akkoppjar ta' sensittività għolja ta 'ċipep fotoniċi tas-silikon u modulaturi tal-litju.
Bażi fiżika tat-teknoloġija tal-multiplexing tal-polarizzazzjoni
F'sistemi 1.6T, il-multiplexing tal-polarizzazzjoni (PDM) huwa l-mezz ewlieni biex tirdoppja l-effiċjenza spettrali. Il-fibra tat-teħid tal-polarizzazzjoni tuża assi ta 'birefringenza stabbli biex tiżgura li s-sinjali taż-żewġ stati ta' polarizzazzjoni ortogonali (assi X / Y) ma jinterferixxux ma 'xulxin waqt it-trasmissjoni. Pereżempju, is-sistema ta 'komunikazzjoni ottika koerenti ta' Huawei tuża modulazzjoni EPDM-QPSK biex timmodula żewġ sinjali indipendenti ta '100G għal stati ta' polarizzazzjoni X / Y rispettivament. Wara t-trasmissjoni permezz ta 'fibra tat-teħid tal-polarizzazzjoni, it-tarf li jirċievi juża splitter tar-raġġ ta' polarizzazzjoni biex jirrestawra s-sinjal oriġinali.
Soppressjoni tal-Mod ta 'Polarizzazzjoni (PMD)
Il-PMD ta 'fibra ottika ordinarja se jikkawża bidliet bl-addoċċ fl-istat ta' polarizzazzjoni, li jillimita r-rata ta 'trasmissjoni. Il-fibra tat-tnedija tal-polarizzazzjoni tnaqqas il-koeffiċjent PMD għal taħt 0. 0 1ps / √km (fibra konvenzjonali tal-modalità waħda hija ta 'madwar 0.1ps / √km) permezz ta' effett qawwi ta 'birefringenza, u b'hekk tappoġġja distanza ultra-twila (bħal aktar minn 1000km mingħajr relay elettriku) meħtieġa mis-sistema 1.6T. Pereżempju, fin-netwerk tat-test tal-fibra tal-qalba vojta taċ-China 800G ta 'China Mobile f'Shenzhen-Dongguan, it-tolleranza tal-PMD żdiedet bi 3 darbiet permezz tal-kollaborazzjoni tat-teknoloġija tal-fibra taż-żamma tal-polarizzazzjoni u tad-DSP.
2. Arkitettura tas-Sistema: adattament tal-proċess sħiħ minn apparat għal link
Disinn kooperattiv tal-modulu ottiku u fibra tat-teħid tal-polarizzazzjoni
Teknoloġija ta 'Integrazzjoni tal-Fotonika tas-Silikon: Il-magna ottika ibrida integrata bbażata fuq is-silikon ta' Yilanwei tadotta integrazzjoni eteroġenja ta 'nitride tas-silikon u nijobate tal-litju tal-film irqiq, u tikseb akkoppjar ta' telf baxx (telf ta 'inserzjoni inqas minn jew daqs {0. 3DB) permezz ta' fibra li tissaħħaħ il-polarizzazzjoni, li tappoġġja l-wave uniku 400G.
Ċippa DSP b'qawwa baxxa: Il-modulu DR8 1.6T OSFP224 ta 'Accelink huwa mgħammar b'ċippa DSP 3NM. Wara li s-sinjal trażmess permezz tal-fibra tat-tneħħija tal-polarizzazzjoni tiġi pproċessata minn DSP, ir-rata ta 'żball tal-bit tista' tiġi kkontrollata taħt 1E -15, li tissodisfa r-rekwiżiti stretti ta 'raggruppamenti ta' taħriġ AI.
Ottimizzazzjoni kontra l-interferenza ta 'links ta' fibra ottika
Prestazzjoni tal-liwi: Il-fibra tat-teħid tal-polarizzazzjoni reżistenti għall-liwja ta 'Changfei għandha telf addizzjonali ta' makro-tgħawwiġ<0.1dB under 10 turns of 5mm bending radius, which is suitable for high-density wiring in data centers.
Stabbiltà tat-Temperatura: Il-koeffiċjent ta 'espansjoni termali ta' fibra tat-teħid ta 'polarizzazzjoni jaqbel mal-materjal tal-kisi, u l-proporzjon ta' estinzjoni ta 'polarizzazzjoni huwa inqas minn 1dB fil-firxa ta' -40 grad ~ ~ {{{3 {3}} grad, li jiżgura l-istabbiltà ta 'kejbils interkontinentali ta' sottomarini.
Applikazzjonijiet komplementari b'fibra ta 'qalba vojta
Fl-istadju meta l-fibra tal-qalba vojta għadha mhix kompletament matura, il-fibra tat-teħid tal-polarizzazzjoni għadha l-għażla mainstream għal sistemi 1.6T. Pereżempju, iċ-China Mobile's G.654.E Fibra ultra-baxxa ta 'telf flimkien ma' jumpers li jdaħħlu l-polarizzazzjoni kisbet kapaċità ta '80t b'fibra waħda bejn tmien għoqiedi tal-hub, li tipprovdi appoġġ ta' saff fiżiku affidabbli għas-sistema 1.6T.
3
Interkonnessjoni interna fiċ-ċentri tad-dejta
Xenarji ta 'distanza qasira: Il-fibra tat-tneħħija tal-polarizzazzjoni flimkien ma' moduli ottiċi VCSEL tista 'testendi d-distanza ta' trasmissjoni ta '400g minn 30m sa 1km, li tissodisfa r-rekwiżiti ta' interkonnessjoni ta 'densità għolja bejn il-bini tal-kompjuter f'ċentri ta' komputazzjoni intelliġenti.
Tkessiħ tal-likwidu: Ir-reżistenza għat-temperatura tal-fibra tat-tneħħija tal-polarizzazzjoni tappoġġja soluzzjoni ta 'tkessiħ likwidu mgħaddsa għal kollox. F'effiċjenza fl-enerġija ta 'PUE inqas minn jew daqs 1.05, kabinett wieħed jista' jappoġġja tagħbija ta 'dissipazzjoni tas-sħana ta' 200kW.
Trasmissjoni tan-Netwerk tal-Metro u tas-Sinsla
Relay mhux elettriku fuq distanza twila: il-karatteristiċi baxxi tal-PMD tal-fibra tat-teħid tal-polarizzazzjoni flimkien mal-algoritmu ta 'kumpens tal-fażi ta' DSP jista 'jikseb trasmissjoni ta' sinjal 1.6T ta 'mewġa waħda fuq 1000km fuq G.654.e fibra mingħajr il-bżonn ta' stazzjon tar-relay elettriku.
Espansjoni tal-ispettru ultra wiesa ': Il-fibra tat-teħid tal-polarizzazzjoni tappoġġja espansjoni għall-istrixxa E / S (1360 ~ 1530nm). Magħquda mal-wisa 'teoretiku 24thz ta' fibra ta 'qalba vojta, trasmissjoni fuq skala kbira ta' mewġ 1.6T × 24 f'fibra waħda tista 'tinkiseb fil-futur.
Komunikazzjonijiet speċjali u oqsma militari
Il-karatteristiċi ta 'interferenza anti-elettromagnetika tal-fibra tat-tneħħija tal-polarizzazzjoni jagħmluha insostitwibbli f'komunikazzjonijiet militari bħal radar u sonar. Pereżempju, ir-radar tal-lejżer tar-riħ koerenti 155 {}} NM juża link tal-fibra li tittella 'polarizzazzjoni, li tista' tikseb preċiżjoni tal-kejl tal-veloċità tar-riħ ta '0.1m / s f'ambjent elettromanjetiku kumpless.
4. Progress tal-fruntiera: innovazzjoni materjali u ottimizzazzjoni fil-livell tas-sistema
Riċerka u Żvilupp ta 'Fibri ta' Żamma ta 'Polarizzazzjoni Ġodda
Fibri li jżommu l-polarizzazzjoni tal-kristall fotoniku: Permezz tad-disinn ta 'matriċi ta' toqob ta 'l-arja, il-birefringenza tista' tiżdied għall-ordni ta '10 ^ -3, li tappoġġja formati ta' modulazzjoni ta 'ordni ogħla (bħal 128QAM).
Fibri li jbatu mill-polarizzazzjoni tal-fluworidu: jiksbu telf ultra-baxx (<0.01dB/km) in the infrared band (2~5μm), providing a new path for astronomical observation and quantum communication.
Integrazzjoni mat-teknoloġija AI
Kumpens Intelliġenti tal-PMD: Il-Credo's 1.6T DSP Chip jintegra algoritmu AI, li jista 'jimmonitorja l-bidliet fl-istat ta' polarizzazzjoni tal-fibri li jżommu l-polarizzazzjoni f'ħin reali, jaġġustaw b'mod dinamiku l-parametri ta 'kumpens, u jnaqqsu r-rata ta' żball tal-bit tas-sistema b'50%.
Arkitettura tal-Kompjuter Ottiku: Il-fibra tat-teħid tal-polarizzazzjoni flimkien ma 'ċippa tan-newroni fotoniċi tas-silikon tista' tibni netwerk newrali ta 'dominju ottiku u tikseb raġunament ta' enerġija ultra-baxxa ta '0. 6W / GBPS.
Standardizzazzjoni u kollaborazzjoni tal-katina tal-industrija
L-Assoċjazzjoni tal-Istandards tal-Komunikazzjonijiet taċ-Ċina (CCSA) qed tifformula standards bħal "rekwiżiti tekniċi għall-fibra tat-teħid tal-polarizzazzjoni" biex tippromwovi l-istandardizzazzjoni tal-interfaces bejn il-fibra tat-teħid tal-polarizzazzjoni u l-moduli fotoniċi tas-silikon u l-modulaturi tan-niobate tal-litju rqiq. Pereżempju, il-firxa tal-fibra konvessa ta 'Yilanwei {3}} kisbet fużjoni ta' telf baxx bil-fibra li tittieħed polarizzazzjoni (telf <0. 1db), li tpoġġi l-pedament għal produzzjoni ta 'massa fuq skala kbira.
5. Sfidi u xejriet futuri
Spejjeż u skala ta 'xkiel
Il-proċess tal-manifattura ta 'fibra li tittieħed polarizzazzjoni hija kumplessa, u l-ispiża hija ta' 3 sa 5 darbiet dik ta 'fibra ta' mod wieħed ordinarju. Fil-futur, huwa meħtieġ li jitnaqqsu l-ispejjeż permezz ta 'teknoloġiji bħal fibra tal-kristall fotoniku u awtomazzjoni ta' tpinġija minn qabel.
Kompetizzjoni b'fibra ta 'qalba vojta
L-effett mhux lineari tal-fibra tal-qalba vojta huwa estremament baxx, u l-kapaċità ta 'trasmissjoni teoretika hija aktar minn 10 darbiet dik ta' fibra tal-qalba solida. Madankollu, il-problema tal-PMD tal-fibra tal-qalba vojta ma ġietx solvuta kompletament, u l-fibra tat-teħid tal-polarizzazzjoni xorta tiddomina s-suq 1.6T fi żmien qasir.
Direzzjoni tal-evoluzzjoni tat-teknoloġija
Modulazzjoni ta 'veloċità għolja ultra-għolja: Tgħaqqad ir-rata ta' baud 200GBAUD u 128QAM, il-kapaċità ta 'mewġ wieħed tista' taqbeż 1.6T, u l-fibra li żżomm il-polarizzazzjoni teħtieġ li ttejjeb aktar il-proporzjon ta 'estinzjoni ta' polarizzazzjoni (＞ 30dB).
Komunikazzjoni kwantistika: L-istabbiltà tal-istat tal-polarizzazzjoni tal-fibra tat-teħid tal-polarizzazzjoni tista 'tintuża għal distribuzzjoni ewlenija kwantistika, u fil-futur tista' tkun ikkombinata mat-teknoloġija tar-relay kwantistika biex tibni netwerk ta 'komunikazzjoni kwantistika globali.
Permezz tal-passaġġ tekniku ta 'hawn fuq, il-fibra tat-teħid ta' polarizzazzjoni qed taġġorna minn "gwardjan tal-istat ta 'polarizzazzjoni" għal "faċilitatur ta' komunikazzjoni b'veloċità għolja", li tipprovdi appoġġ ta 'saff fiżiku solidu għall-iskjerament kummerċjali ta' 1.6T Ethernet.
