با توسعه سریع فناوری هوش مصنوعی (AI)، تقاضا برای پردازش داده‌ها و ظرفیت ارتباطات به مقیاس بی‌سابقه‌ای رسیده است. به ویژه در زمینه‌هایی مانند تجزیه و تحلیل کلان داده، یادگیری عمیق و محاسبات ابری، سیستم‌های ارتباطی به طور فزاینده‌ای به سرعت و پهنای باند بالا نیاز دارند. فیبر تک حالته سنتی (SMF) تحت تأثیر حد غیرخطی شانون قرار دارد و ظرفیت انتقال آن به حد بالایی خود خواهد رسید. فناوری انتقال مالتی پلکس تقسیم فضایی (SDM)، که با فیبر چند هسته‌ای (MCF) نشان داده می‌شود، به طور گسترده در شبکه‌های انتقال منسجم از راه دور و شبکه‌های دسترسی نوری با برد کوتاه مورد استفاده قرار گرفته است و ظرفیت انتقال کلی شبکه را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد.
فیبرهای نوری چند هسته‌ای با ادغام چندین هسته فیبر مستقل در یک فیبر، محدودیت‌های فیبرهای تک حالته سنتی را از بین می‌برند و ظرفیت انتقال را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهند. یک فیبر چند هسته‌ای معمولی ممکن است شامل چهار تا هشت هسته فیبر تک حالته باشد که به طور مساوی در یک غلاف محافظ با قطر تقریبی 125 میکرومتر توزیع شده‌اند و قابلیت پهنای باند کلی را بدون افزایش قطر خارجی به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهند و یک راه حل ایده‌آل برای پاسخگویی به رشد انفجاری تقاضاهای ارتباطی در هوش مصنوعی ارائه می‌دهند.
کاربرد فیبرهای نوری چند هسته‌ای نیازمند حل مجموعه‌ای از مشکلات مانند اتصال فیبر چند هسته‌ای و ارتباط بین فیبرهای چند هسته‌ای و فیبرهای سنتی است. لازم است محصولات مرتبط با اجزای جانبی مانند کانکتورهای فیبر MCF، دستگاه‌های ورودی و خروجی فن برای تبدیل MCF-SCF توسعه داده شوند و سازگاری و جهانی بودن با فناوری‌های موجود و تجاری در نظر گرفته شود.
دستگاه فن ورودی/خروجی فیبر چند هسته‌ای
چگونه فیبرهای نوری چند هسته‌ای را به فیبرهای نوری تک هسته‌ای سنتی متصل کنیم؟ دستگاه‌های فیبر چند هسته‌ای با ورودی و خروجی فن (FIFO) اجزای کلیدی برای دستیابی به کوپلینگ کارآمد بین فیبرهای چند هسته‌ای و فیبرهای تک حالته استاندارد هستند. در حال حاضر، چندین فناوری برای پیاده‌سازی دستگاه‌های فیبر چند هسته‌ای با ورودی و خروجی فن وجود دارد: فناوری مخروطی ذوب‌شده، روش دسته‌ای فیبر، فناوری موجبر سه‌بعدی و فناوری اپتیک فضایی. روش‌های فوق همگی مزایای خاص خود را دارند و برای سناریوهای کاربردی مختلف مناسب هستند.
کانکتور فیبر نوری چند هسته ای MCF
مشکل اتصال بین فیبرهای نوری چند هسته‌ای و فیبرهای نوری تک هسته‌ای حل شده است، اما اتصال بین فیبرهای نوری چند هسته‌ای هنوز نیاز به حل دارد. در حال حاضر، فیبرهای نوری چند هسته‌ای عمدتاً با روش جوش فیوژن به هم متصل می‌شوند، اما این روش محدودیت‌های خاصی نیز دارد، مانند سختی بالای ساخت و نگهداری دشوار در مرحله بعد. در حال حاضر، هیچ استاندارد واحدی برای تولید فیبرهای نوری چند هسته‌ای وجود ندارد. هر تولیدکننده، فیبرهای نوری چند هسته‌ای را با چیدمان‌های مختلف هسته، اندازه هسته، فاصله هسته و غیره تولید می‌کند که به طور نامحسوس، سختی جوش فیوژن بین فیبرهای نوری چند هسته‌ای را افزایش می‌دهد.
ماژول هیبریدی فیبر چند هسته‌ای MCF (قابل استفاده در سیستم تقویت‌کننده نوری EDFA)
در سیستم انتقال نوری مالتی پلکسینگ تقسیم فضایی (SDM)، کلید دستیابی به انتقال با ظرفیت بالا، سرعت بالا و مسافت طولانی، جبران افت انتقال سیگنال‌ها در فیبرهای نوری است و تقویت‌کننده‌های نوری اجزای اصلی ضروری در این فرآیند هستند. به عنوان یک نیروی محرکه مهم برای کاربرد عملی فناوری SDM، عملکرد تقویت‌کننده‌های فیبر SDM مستقیماً امکان‌سنجی کل سیستم را تعیین می‌کند. در میان آنها، تقویت‌کننده فیبر چند هسته‌ای آلاییده به اربیوم (MC-EFA) به یک جزء کلیدی ضروری در سیستم‌های انتقال SDM تبدیل شده است.
یک سیستم EDFA معمولی عمدتاً از اجزای اصلی مانند فیبر اربیوم آلاییده شده (EDF)، منبع نور پمپ، کوپلر، ایزولاتور و فیلتر نوری تشکیل شده است. در سیستم‌های MC-EFA، به منظور دستیابی به تبدیل کارآمد بین فیبر چند هسته‌ای (MCF) و فیبر تک هسته‌ای (SCF)، سیستم معمولاً دستگاه‌های Fan in/Fan out (FIFO) را معرفی می‌کند. انتظار می‌رود راهکار EDFA فیبر چند هسته‌ای آینده، تابع تبدیل MCF-SCF را مستقیماً در اجزای نوری مرتبط (مانند 980/1550 WDM، فیلتر مسطح‌سازی بهره GFF) ادغام کند و در نتیجه معماری سیستم را ساده کرده و عملکرد کلی را بهبود بخشد.
با توسعه مداوم فناوری SDM، قطعات هیبریدی MCF، راهکارهای تقویت‌کننده کارآمدتر و کم‌تلفات‌تری را برای سیستم‌های ارتباطی نوری با ظرفیت بالا در آینده ارائه خواهند داد.
در این زمینه، HYC کانکتورهای فیبر نوری MCF را که به طور خاص برای اتصالات فیبر نوری چند هسته‌ای طراحی شده‌اند، با سه نوع رابط: نوع LC، نوع FC و نوع MC توسعه داده است. کانکتورهای فیبر نوری چند هسته‌ای MCF نوع LC و نوع FC تا حدی اصلاح و بر اساس کانکتورهای سنتی LC/FC طراحی شده‌اند که عملکرد موقعیت‌یابی و نگهداری را بهینه می‌کنند، فرآیند اتصال سنگ‌زنی را بهبود می‌بخشند، حداقل تغییرات در افت درج پس از چندین اتصال را تضمین می‌کنند و مستقیماً جایگزین فرآیندهای پرهزینه اتصال فیوژن می‌شوند تا راحتی استفاده را تضمین کنند. علاوه بر این، Yiyuantong همچنین یک کانکتور MC اختصاصی طراحی کرده است که اندازه کوچکتری نسبت به کانکتورهای نوع رابط سنتی دارد و می‌تواند در فضاهای متراکم‌تر اعمال شود.
زمان ارسال: 5 ژوئن 2025