ऑप्टिकल फायबर कम्युनिकेशन तंत्रज्ञानाच्या विकासाची स्थिती आणि संभावना संपादकाची नोंद

विविध तंत्रज्ञानाच्या वापराद्वारे, शैक्षणिक वर्तुळ आणि उद्योगांनी मुळात ऑप्टिकल फायबर कम्युनिकेशन सिस्टमच्या स्पेक्ट्रल कार्यक्षमतेच्या मर्यादेपर्यंत पोहोचले आहे. ट्रान्समिशन क्षमता वाढवणे सुरू ठेवण्यासाठी, सिस्टम बँडविड्थ बी (रेषीय वाढणारी क्षमता) वाढवून किंवा सिग्नल-टू-नॉइज रेशो वाढवूनच ते साध्य करता येते. विशिष्ट चर्चा खालीलप्रमाणे आहे.

१. ट्रान्समिट पॉवर वाढवण्यासाठी उपाय
उच्च-शक्ती प्रसारणामुळे होणारा नॉनलाइनर प्रभाव फायबर क्रॉस-सेक्शनच्या प्रभावी क्षेत्रफळात योग्यरित्या वाढ करून कमी केला जाऊ शकतो, त्यामुळे ट्रान्समिशनसाठी सिंगल-मोड फायबरऐवजी काही-मोड फायबर वापरण्याची शक्ती वाढवण्याचा हा एक उपाय आहे. याव्यतिरिक्त, नॉनलाइनर इफेक्ट्ससाठी सध्याचा सर्वात सामान्य उपाय म्हणजे डिजिटल बॅकप्रोपॅगेशन (DBP) अल्गोरिदम वापरणे, परंतु अल्गोरिदम कामगिरी सुधारल्याने संगणकीय जटिलतेत वाढ होईल. अलीकडे, नॉनलाइनर भरपाईमध्ये मशीन लर्निंग तंत्रज्ञानाच्या संशोधनाने एक चांगली अनुप्रयोग शक्यता दर्शविली आहे, जी अल्गोरिदमची जटिलता मोठ्या प्रमाणात कमी करते, म्हणून भविष्यात मशीन लर्निंगद्वारे DBP प्रणालीची रचना करण्यास मदत केली जाऊ शकते.

२. ऑप्टिकल अॅम्प्लिफायरची बँडविड्थ वाढवा
बँडविड्थ वाढवल्याने EDFA च्या फ्रिक्वेन्सी रेंजची मर्यादा ओलांडता येते. C-बँड आणि L-बँड व्यतिरिक्त, S-बँड देखील अॅप्लिकेशन रेंजमध्ये समाविष्ट केला जाऊ शकतो आणि SOA किंवा रमन अॅम्प्लिफायरचा वापर अॅम्प्लिफिकेशनसाठी केला जाऊ शकतो. तथापि, विद्यमान ऑप्टिकल फायबरमध्ये S-बँड व्यतिरिक्त फ्रिक्वेन्सी बँडमध्ये मोठा तोटा आहे आणि ट्रान्समिशन लॉस कमी करण्यासाठी नवीन प्रकारच्या ऑप्टिकल फायबरची रचना करणे आवश्यक आहे. परंतु उर्वरित बँडसाठी, व्यावसायिकरित्या उपलब्ध ऑप्टिकल अॅम्प्लिफिकेशन तंत्रज्ञान देखील एक आव्हान आहे.

३. कमी ट्रान्समिशन लॉस असलेल्या ऑप्टिकल फायबरवर संशोधन
कमी ट्रान्समिशन लॉस असलेल्या फायबरवरील संशोधन हा या क्षेत्रातील सर्वात गंभीर समस्यांपैकी एक आहे. होलो कोअर फायबर (HCF) मध्ये कमी ट्रान्समिशन लॉस होण्याची शक्यता असते, ज्यामुळे फायबर ट्रान्समिशनचा वेळ विलंब कमी होईल आणि फायबरची नॉनलाइनर समस्या मोठ्या प्रमाणात दूर होऊ शकते.

४. अवकाश विभाग मल्टिप्लेक्सिंग संबंधित तंत्रज्ञानावर संशोधन
स्पेस-डिव्हिजन मल्टिप्लेक्सिंग तंत्रज्ञान हे सिंगल फायबरची क्षमता वाढवण्यासाठी एक प्रभावी उपाय आहे. विशेषतः, ट्रान्समिशनसाठी मल्टी-कोर ऑप्टिकल फायबरचा वापर केला जातो आणि सिंगल फायबरची क्षमता दुप्पट केली जाते. या संदर्भात मुख्य मुद्दा हा आहे की उच्च-कार्यक्षमता ऑप्टिकल अॅम्प्लिफायर आहे का. , अन्यथा ते फक्त एकाधिक सिंगल-कोर ऑप्टिकल फायबरच्या समतुल्य असू शकते; रेषीय ध्रुवीकरण मोड, फेज सिंगुलॅरिटीवर आधारित ओएएम बीम आणि ध्रुवीकरण सिंगुलॅरिटीवर आधारित दंडगोलाकार वेक्टर बीमसह मोड-डिव्हिजन मल्टिप्लेक्सिंग तंत्रज्ञानाचा वापर करून, असे तंत्रज्ञान बीम मल्टिप्लेक्सिंग स्वातंत्र्याची एक नवीन डिग्री प्रदान करते आणि ऑप्टिकल कम्युनिकेशन सिस्टमची क्षमता सुधारते. ऑप्टिकल फायबर कम्युनिकेशन तंत्रज्ञानामध्ये त्याच्या विस्तृत अनुप्रयोगाच्या शक्यता आहेत, परंतु संबंधित ऑप्टिकल अॅम्प्लिफायर्सवरील संशोधन देखील एक आव्हान आहे. याव्यतिरिक्त, डिफरेंशियल मोड ग्रुप डिले आणि मल्टीपल-इनपुट मल्टीपल-आउटपुट डिजिटल इक्वलायझेशन तंत्रज्ञानामुळे होणारी सिस्टम जटिलता कशी संतुलित करावी हे देखील लक्ष देण्यासारखे आहे.

ऑप्टिकल फायबर कम्युनिकेशन तंत्रज्ञानाच्या विकासाची शक्यता
ऑप्टिकल फायबर कम्युनिकेशन तंत्रज्ञान सुरुवातीच्या कमी-स्पीड ट्रान्समिशनपासून सध्याच्या हाय-स्पीड ट्रान्समिशनपर्यंत विकसित झाले आहे आणि माहिती समाजाला आधार देणाऱ्या कणा तंत्रज्ञानांपैकी एक बनले आहे आणि एक प्रचंड शिस्त आणि सामाजिक क्षेत्र तयार केले आहे. भविष्यात, माहिती प्रसारणाची समाजाची मागणी वाढत असताना, ऑप्टिकल फायबर कम्युनिकेशन सिस्टम आणि नेटवर्क तंत्रज्ञान अति-मोठ्या क्षमता, बुद्धिमत्ता आणि एकात्मतेकडे विकसित होतील. ट्रान्समिशन कामगिरी सुधारत असताना, ते खर्च कमी करत राहतील आणि लोकांच्या उपजीविकेची सेवा करतील आणि देशाला माहिती तयार करण्यास मदत करतील. समाज महत्त्वाची भूमिका बजावतो. CeiTa ने अनेक नैसर्गिक आपत्ती संघटनांशी सहकार्य केले आहे, जे भूकंप, पूर आणि त्सुनामी यासारख्या प्रादेशिक सुरक्षा इशाऱ्यांचा अंदाज लावू शकतात. ते फक्त CeiTa च्या ONU शी जोडले जाणे आवश्यक आहे. जेव्हा नैसर्गिक आपत्ती येते तेव्हा भूकंप स्टेशन पूर्वसूचना जारी करेल. ONU अलर्ट अंतर्गत टर्मिनल समक्रमित केले जाईल.

(१) बुद्धिमान ऑप्टिकल नेटवर्क
वायरलेस कम्युनिकेशन सिस्टीमच्या तुलनेत, इंटेलिजेंट ऑप्टिकल नेटवर्कची ऑप्टिकल कम्युनिकेशन सिस्टीम आणि नेटवर्क नेटवर्क कॉन्फिगरेशन, नेटवर्क देखभाल आणि दोष निदानाच्या बाबतीत अजूनही सुरुवातीच्या टप्प्यात आहेत आणि बुद्धिमत्तेची डिग्री अपुरी आहे. एकाच फायबरच्या प्रचंड क्षमतेमुळे, कोणत्याही फायबर बिघाडाच्या घटनेचा अर्थव्यवस्थेवर आणि समाजावर मोठा परिणाम होईल. म्हणूनच, भविष्यातील इंटेलिजेंट नेटवर्कच्या विकासासाठी नेटवर्क पॅरामीटर्सचे निरीक्षण करणे खूप महत्वाचे आहे. भविष्यात या पैलूवर लक्ष देण्याची आवश्यकता असलेल्या संशोधन दिशानिर्देशांमध्ये हे समाविष्ट आहे: सरलीकृत सुसंगत तंत्रज्ञान आणि मशीन लर्निंगवर आधारित सिस्टम पॅरामीटर मॉनिटरिंग सिस्टम, सुसंगत सिग्नल विश्लेषणावर आधारित भौतिक प्रमाण मॉनिटरिंग तंत्रज्ञान आणि फेज-सेन्सिटिव्ह ऑप्टिकल टाइम-डोमेन रिफ्लेक्शन.

(२) एकात्मिक तंत्रज्ञान आणि प्रणाली
उपकरण एकत्रीकरणाचा मुख्य उद्देश खर्च कमी करणे आहे. ऑप्टिकल फायबर कम्युनिकेशन तंत्रज्ञानामध्ये, सिग्नलचे कमी अंतराचे हाय-स्पीड ट्रान्समिशन सतत सिग्नल पुनर्जन्माद्वारे साध्य करता येते. तथापि, फेज आणि ध्रुवीकरण स्थिती पुनर्प्राप्तीच्या समस्यांमुळे, सुसंगत प्रणालींचे एकत्रीकरण अजूनही तुलनेने कठीण आहे. याव्यतिरिक्त, जर मोठ्या प्रमाणात एकात्मिक ऑप्टिकल-इलेक्ट्रिकल-ऑप्टिकल प्रणाली साकार करता आली तर सिस्टम क्षमता देखील लक्षणीयरीत्या सुधारेल. तथापि, कमी तांत्रिक कार्यक्षमता, उच्च जटिलता आणि एकत्रीकरणातील अडचण यासारख्या घटकांमुळे, ऑप्टिकल कम्युनिकेशन्सच्या क्षेत्रात ऑल-ऑप्टिकल 2R (री-एम्प्लीफिकेशन, री-शेपिंग), 3R (री-एम्प्लीफिकेशन, री-टाइमिंग आणि री-शेपिंग) सारख्या ऑप्टिकल सिग्नलचा व्यापकपणे प्रचार करणे अशक्य आहे. प्रक्रिया तंत्रज्ञान. म्हणून, एकत्रीकरण तंत्रज्ञान आणि प्रणालींच्या बाबतीत, भविष्यातील संशोधन दिशानिर्देश खालीलप्रमाणे आहेत: जरी अवकाश विभाग मल्टिप्लेक्सिंग प्रणालींवरील विद्यमान संशोधन तुलनेने समृद्ध असले तरी, अवकाश विभाग मल्टिप्लेक्सिंग प्रणालींच्या प्रमुख घटकांनी अद्याप शैक्षणिक आणि उद्योगात तांत्रिक प्रगती साध्य केलेली नाही आणि आणखी मजबूतीकरण आवश्यक आहे. एकात्मिक लेसर आणि मॉड्युलेटर, द्विमितीय एकात्मिक रिसीव्हर्स, उच्च-ऊर्जा-कार्यक्षमता एकात्मिक ऑप्टिकल अॅम्प्लिफायर्स इत्यादी संशोधन; नवीन प्रकारचे ऑप्टिकल फायबर सिस्टम बँडविड्थ लक्षणीयरीत्या वाढवू शकतात, परंतु त्यांची व्यापक कार्यक्षमता आणि उत्पादन प्रक्रिया विद्यमान सिंगल मोड फायबर पातळीपर्यंत पोहोचू शकतात याची खात्री करण्यासाठी पुढील संशोधन अद्याप आवश्यक आहे; संप्रेषण दुव्यामध्ये नवीन फायबरसह वापरता येणार्‍या विविध उपकरणांचा अभ्यास करा.

(३) ऑप्टिकल कम्युनिकेशन उपकरणे
ऑप्टिकल कम्युनिकेशन उपकरणांमध्ये, सिलिकॉन फोटोनिक उपकरणांच्या संशोधन आणि विकासाने प्रारंभिक परिणाम साध्य केले आहेत. तथापि, सध्या, देशांतर्गत संबंधित संशोधन प्रामुख्याने निष्क्रिय उपकरणांवर आधारित आहे आणि सक्रिय उपकरणांवरील संशोधन तुलनेने कमकुवत आहे. ऑप्टिकल कम्युनिकेशन उपकरणांच्या बाबतीत, भविष्यातील संशोधन दिशानिर्देशांमध्ये हे समाविष्ट आहे: सक्रिय उपकरणांचे आणि सिलिकॉन ऑप्टिकल उपकरणांचे एकत्रीकरण संशोधन; नॉन-सिलिकॉन ऑप्टिकल उपकरणांच्या एकत्रीकरण तंत्रज्ञानावर संशोधन, जसे की III-V मटेरियल आणि सब्सट्रेट्सच्या एकत्रीकरण तंत्रज्ञानावर संशोधन; नवीन उपकरण संशोधन आणि विकासाचा पुढील विकास. उच्च गती आणि कमी वीज वापराच्या फायद्यांसह एकात्मिक लिथियम निओबेट ऑप्टिकल वेव्हगाइड सारखे पाठपुरावा.