अप्टिकल फाइबर सञ्चार प्रविधिको विकास स्थिति र सम्भावना सम्पादकको टिप्पणी

विभिन्न प्रविधिहरूको प्रयोग मार्फत, शैक्षिक सर्कल र उद्योग मूलतः अप्टिकल फाइबर सञ्चार प्रणालीको वर्णक्रमीय दक्षताको सीमामा पुगेका छन्। प्रसारण क्षमता बढाउन जारी राख्न, यो प्रणाली ब्यान्डविथ B (रेखीय रूपमा क्षमता बढाउने) बढाएर वा सिग्नल-टु-नोइज अनुपात बढाएर मात्र प्राप्त गर्न सकिन्छ। विशिष्ट छलफल निम्नानुसार छ।

१. ट्रान्समिट पावर बढाउने समाधान
उच्च-शक्ति प्रसारणको कारणले हुने गैर-रेखीय प्रभावलाई फाइबर क्रस-सेक्शनको प्रभावकारी क्षेत्रलाई उचित रूपमा बढाएर कम गर्न सकिने भएकोले, यो प्रसारणको लागि एकल-मोड फाइबरको सट्टा केही-मोड फाइबर प्रयोग गर्न शक्ति बढाउने समाधान हो। थप रूपमा, गैर-रेखीय प्रभावहरूको हालको सबैभन्दा सामान्य समाधान डिजिटल ब्याकप्रोपेगेशन (DBP) एल्गोरिथ्म प्रयोग गर्नु हो, तर एल्गोरिथ्म कार्यसम्पादनमा सुधारले कम्प्युटेशनल जटिलतामा वृद्धि निम्त्याउनेछ। हालै, गैर-रेखीय क्षतिपूर्तिमा मेसिन लर्निङ प्रविधिको अनुसन्धानले राम्रो अनुप्रयोग सम्भावना देखाएको छ, जसले एल्गोरिथ्मको जटिलतालाई धेरै कम गर्छ, त्यसैले भविष्यमा DBP प्रणालीको डिजाइनलाई मेसिन लर्निङद्वारा सहयोग गर्न सकिन्छ।

२. अप्टिकल एम्पलीफायरको ब्यान्डविथ बढाउनुहोस्
ब्यान्डविथ बढाउनाले EDFA को फ्रिक्वेन्सी दायराको सीमा तोड्न सकिन्छ। C-ब्यान्ड र L-ब्यान्डको अतिरिक्त, S-ब्यान्डलाई पनि अनुप्रयोग दायरामा समावेश गर्न सकिन्छ, र SOA वा रमन एम्पलीफायरलाई प्रवर्धनको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ। यद्यपि, अवस्थित अप्टिकल फाइबरमा S-ब्यान्ड बाहेक फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डहरूमा ठूलो क्षति छ, र प्रसारण घाटा कम गर्न नयाँ प्रकारको अप्टिकल फाइबर डिजाइन गर्न आवश्यक छ। तर बाँकी ब्यान्डहरूको लागि, व्यावसायिक रूपमा उपलब्ध अप्टिकल एम्पलीफायर प्रविधि पनि चुनौती हो।

३. कम प्रसारण हानि अप्टिकल फाइबरमा अनुसन्धान
कम प्रसारण घाटा फाइबरको अनुसन्धान यस क्षेत्रमा सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण समस्याहरू मध्ये एक हो। होलो कोर फाइबर (HCF) मा कम प्रसारण घाटा हुने सम्भावना हुन्छ, जसले फाइबर प्रसारणको समय ढिलाइ कम गर्नेछ र फाइबरको गैर-रेखीय समस्यालाई धेरै हदसम्म हटाउन सक्छ।

४. अन्तरिक्ष डिभिजन मल्टिप्लेक्सिङ सम्बन्धित प्रविधिहरूमा अनुसन्धान
स्पेस-डिभिजन मल्टिप्लेक्सिङ प्रविधि एकल फाइबरको क्षमता बढाउनको लागि प्रभावकारी समाधान हो। विशेष गरी, प्रसारणको लागि बहु-कोर अप्टिकल फाइबर प्रयोग गरिन्छ, र एकल फाइबरको क्षमता दोब्बर हुन्छ। यस सन्दर्भमा मुख्य मुद्दा भनेको उच्च-दक्षता अप्टिकल एम्पलीफायर छ कि छैन भन्ने हो। , अन्यथा यो केवल धेरै एकल-कोर अप्टिकल फाइबरहरूको बराबर हुन सक्छ; रेखीय ध्रुवीकरण मोड, चरण एकलतामा आधारित OAM बीम र ध्रुवीकरण एकलतामा आधारित बेलनाकार भेक्टर बीम सहित मोड-डिभिजन मल्टिप्लेक्सिङ प्रविधि प्रयोग गरेर, यस्तो प्रविधि बीम मल्टिप्लेक्सिङले स्वतन्त्रताको नयाँ डिग्री प्रदान गर्दछ र अप्टिकल सञ्चार प्रणालीहरूको क्षमता सुधार गर्दछ। अप्टिकल फाइबर सञ्चार प्रविधिमा यसको व्यापक अनुप्रयोग सम्भावनाहरू छन्, तर सम्बन्धित अप्टिकल एम्पलीफायरहरूमा अनुसन्धान पनि चुनौती हो। यसको अतिरिक्त, भिन्न मोड समूह ढिलाइ र बहु-इनपुट बहु-आउटपुट डिजिटल समीकरण प्रविधिको कारणले हुने प्रणाली जटिलतालाई कसरी सन्तुलन गर्ने भन्ने कुरा पनि ध्यान दिन योग्य छ।

अप्टिकल फाइबर सञ्चार प्रविधिको विकासको सम्भावना
अप्टिकल फाइबर सञ्चार प्रविधि प्रारम्भिक कम-गति प्रसारणबाट हालको उच्च-गति प्रसारणमा विकसित भएको छ, र सूचना समाजलाई समर्थन गर्ने मेरुदण्ड प्रविधिहरू मध्ये एक बनेको छ, र एक विशाल अनुशासन र सामाजिक क्षेत्रको गठन गरेको छ। भविष्यमा, सूचना प्रसारणको लागि समाजको माग बढ्दै जाँदा, अप्टिकल फाइबर सञ्चार प्रणाली र नेटवर्क प्रविधिहरू अति-ठूलो क्षमता, बुद्धिमत्ता र एकीकरण तर्फ विकसित हुनेछन्। प्रसारण कार्यसम्पादन सुधार गर्दै, तिनीहरूले लागत घटाउन र जनताको जीविकोपार्जनको सेवा गर्न र देशलाई सूचना निर्माण गर्न मद्दत गर्न जारी राख्नेछन्। समाजले महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। CeiTa ले धेरै प्राकृतिक प्रकोप संस्थाहरूसँग सहकार्य गरेको छ, जसले भूकम्प, बाढी र सुनामी जस्ता क्षेत्रीय सुरक्षा चेतावनीहरूको भविष्यवाणी गर्न सक्छ। यसलाई केवल CeiTa को ONU मा जडान गर्न आवश्यक छ। जब प्राकृतिक प्रकोप हुन्छ, भूकम्प स्टेशनले प्रारम्भिक चेतावनी जारी गर्नेछ। ONU अलर्ट अन्तर्गत टर्मिनल सिंक्रोनाइज गरिनेछ।

(१) बुद्धिमान अप्टिकल नेटवर्क
वायरलेस सञ्चार प्रणालीको तुलनामा, बुद्धिमान अप्टिकल नेटवर्कको अप्टिकल सञ्चार प्रणाली र नेटवर्क अझै पनि नेटवर्क कन्फिगरेसन, नेटवर्क मर्मतसम्भार र गल्ती निदानको सन्दर्भमा प्रारम्भिक चरणमा छन्, र बुद्धिमत्ताको डिग्री अपर्याप्त छ। एकल फाइबरको विशाल क्षमताको कारण, कुनै पनि फाइबर विफलताको घटनाले अर्थतन्त्र र समाजमा ठूलो प्रभाव पार्नेछ। त्यसैले, भविष्यको बुद्धिमान नेटवर्कहरूको विकासको लागि नेटवर्क प्यारामिटरहरूको अनुगमन धेरै महत्त्वपूर्ण छ। भविष्यमा यस पक्षमा ध्यान दिन आवश्यक अनुसन्धान निर्देशनहरू समावेश छन्: सरलीकृत सुसंगत प्रविधि र मेसिन लर्निङमा आधारित प्रणाली प्यारामिटर अनुगमन प्रणाली, सुसंगत संकेत विश्लेषणमा आधारित भौतिक मात्रा अनुगमन प्रविधि र चरण-संवेदनशील अप्टिकल समय-डोमेन प्रतिबिम्ब।

(२) एकीकृत प्रविधि र प्रणाली
उपकरण एकीकरणको मुख्य उद्देश्य लागत घटाउनु हो। अप्टिकल फाइबर सञ्चार प्रविधिमा, निरन्तर सिग्नल पुनर्जनन मार्फत छोटो दूरीको उच्च-गति सिग्नल प्रसारण प्राप्त गर्न सकिन्छ। यद्यपि, चरण र ध्रुवीकरण अवस्था पुन: प्राप्तिको समस्याका कारण, सुसंगत प्रणालीहरूको एकीकरण अझै पनि अपेक्षाकृत गाह्रो छ। थप रूपमा, यदि ठूलो मात्रामा एकीकृत अप्टिकल-विद्युत-अप्टिकल प्रणाली प्राप्त गर्न सकिन्छ भने, प्रणाली क्षमतामा पनि उल्लेखनीय सुधार हुनेछ। यद्यपि, कम प्राविधिक दक्षता, उच्च जटिलता, र एकीकरणमा कठिनाई जस्ता कारकहरूको कारणले गर्दा, अप्टिकल सञ्चारको क्षेत्रमा सबै-अप्टिकल 2R (पुन: प्रवर्धन, पुन: आकार), 3R (पुन: प्रवर्धन, पुन: समय, र पुन: आकार) जस्ता सबै-अप्टिकल संकेतहरूलाई व्यापक रूपमा प्रवर्द्धन गर्न असम्भव छ। प्रशोधन प्रविधि। त्यसकारण, एकीकरण प्रविधि र प्रणालीहरूको सन्दर्भमा, भविष्यका अनुसन्धान निर्देशनहरू निम्नानुसार छन्: यद्यपि अन्तरिक्ष डिभिजन मल्टिप्लेक्सिङ प्रणालीहरूमा अवस्थित अनुसन्धान अपेक्षाकृत समृद्ध छ, अन्तरिक्ष डिभिजन मल्टिप्लेक्सिङ प्रणालीहरूको प्रमुख घटकहरूले अझै पनि शिक्षा र उद्योगमा प्राविधिक सफलताहरू हासिल गरेका छैनन्, र थप सुदृढीकरण आवश्यक छ। अनुसन्धान, जस्तै एकीकृत लेजर र मोड्युलेटरहरू, दुई-आयामी एकीकृत रिसीभरहरू, उच्च-ऊर्जा-दक्षता एकीकृत अप्टिकल एम्पलीफायरहरू, आदि; नयाँ प्रकारका अप्टिकल फाइबरहरूले प्रणाली ब्यान्डविथलाई उल्लेखनीय रूपमा विस्तार गर्न सक्छन्, तर तिनीहरूको व्यापक प्रदर्शन र निर्माण प्रक्रियाहरू अवस्थित एकल मोड फाइबर स्तरमा पुग्न सक्छन् भनेर सुनिश्चित गर्न थप अनुसन्धान अझै आवश्यक छ; सञ्चार लिङ्कमा नयाँ फाइबरसँग प्रयोग गर्न सकिने विभिन्न उपकरणहरूको अध्ययन गर्नुहोस्।

(३) अप्टिकल सञ्चार उपकरणहरू
अप्टिकल सञ्चार उपकरणहरूमा, सिलिकन फोटोनिक उपकरणहरूको अनुसन्धान र विकासले प्रारम्भिक परिणामहरू प्राप्त गरेको छ। यद्यपि, हाल, घरेलु सम्बन्धित अनुसन्धान मुख्यतया निष्क्रिय उपकरणहरूमा आधारित छ, र सक्रिय उपकरणहरूमा अनुसन्धान अपेक्षाकृत कमजोर छ। अप्टिकल सञ्चार उपकरणहरूको सन्दर्भमा, भविष्यको अनुसन्धान निर्देशनहरूमा समावेश छन्: सक्रिय उपकरणहरू र सिलिकन अप्टिकल उपकरणहरूको एकीकरण अनुसन्धान; गैर-सिलिकन अप्टिकल उपकरणहरूको एकीकरण प्रविधिमा अनुसन्धान, जस्तै III-V सामग्री र सब्सट्रेटहरूको एकीकरण प्रविधिमा अनुसन्धान; नयाँ उपकरण अनुसन्धान र विकासको थप विकास। उच्च गति र कम पावर खपतको फाइदाहरू सहित एकीकृत लिथियम निओबेट अप्टिकल वेभगाइड जस्ता अनुगमन गर्नुहोस्।