Стремительное развитие технологий искусственного интеллекта (ИИ) привело к беспрецедентному росту спроса на вычислительные мощности для обработки данных и передачи данных. Системы связи предъявляют всё более высокие требования к высокой скорости и пропускной способности, особенно в таких областях, как анализ больших данных, глубокое обучение и облачные вычисления. Традиционное одномодовое оптоволокно (SMF) подвержено влиянию нелинейного предела Шеннона, и его пропускная способность достигнет своего верхнего предела. Технология передачи с пространственным разделением каналов (SDM), представленная многожильным волокном (MCF), широко используется в когерентных сетях передачи данных на большие расстояния и сетях оптического доступа на короткие расстояния, значительно повышая общую пропускную способность сети.
Многожильные оптические волокна преодолевают ограничения традиционных одномодовых волокон, объединяя несколько независимых волоконных сердечников в одно волокно, что значительно увеличивает пропускную способность. Типичное многожильное волокно может содержать от четырёх до восьми одномодовых волоконных сердечников, равномерно распределённых в защитной оболочке диаметром приблизительно 125 мкм, что значительно расширяет общую пропускную способность без увеличения внешнего диаметра, представляя собой идеальное решение для удовлетворения стремительно растущих потребностей в области связи в сфере искусственного интеллекта.
Применение многожильных оптических волокон требует решения ряда проблем, таких как соединение многожильных волокон и соединение многожильных волокон с традиционными волокнами. Необходимо разработать периферийные компоненты, такие как соединители для волокон MCF, устройства разветвления для преобразования MCF в SCF, а также обеспечить совместимость и универсальность с существующими и коммерческими технологиями.
Устройство ввода/вывода многожильного оптоволокна
Как соединить многожильные оптические волокна с традиционными одножильными? Устройства FIFO (разветвления и разветвления многожильных волокон) являются ключевыми компонентами для эффективного соединения многожильных волокон со стандартными одномодовыми волокнами. В настоящее время существует несколько технологий реализации устройств разветвления и разветвления многожильных волокон: технология плавленого конуса, метод жгутового соединения волокон, технология трёхмерных волноводов и технология космической оптики. Все вышеперечисленные методы имеют свои преимущества и подходят для различных сценариев применения.
Многожильный волоконно-оптический соединитель MCF
Проблема соединения многожильных и одножильных оптических волокон решена, но соединение многожильных оптических волокон всё ещё требует решения. В настоящее время многожильные оптические волокна в основном соединяются методом сварки, однако этот метод имеет определённые ограничения, такие как высокая сложность изготовления и сложности в обслуживании на поздней стадии. В настоящее время не существует единого стандарта на производство многожильных оптических волокон. Каждый производитель выпускает многожильные оптические волокна с различным расположением сердцевин, их размерами, расстоянием между сердцевинами и т.д., что неявно усложняет сварку многожильных оптических волокон.
Многожильный волоконно-оптический гибридный модуль MCF (применяется в системе оптического усилителя EDFA)
В оптической системе передачи данных с пространственным разделением каналов (SDM) ключом к достижению высокой пропускной способности, скорости и дальности передачи является компенсация потерь при передаче сигналов в оптических волокнах, и оптические усилители являются важнейшими ключевыми компонентами этого процесса. Будучи важной движущей силой практического применения технологии SDM, производительность волоконно-оптических усилителей SDM напрямую определяет технологичность всей системы. Среди них многожильный эрбиевый волоконный усилитель (MC-EFA) стал незаменимым ключевым компонентом систем передачи SDM.
Типичная система EDFA в основном состоит из основных компонентов, таких как эрбиевое волокно (EDF), источник накачки, ответвитель, изолятор и оптический фильтр. В системах MC-EFA для эффективного преобразования между многожильными волокнами (MCF) и одножильными волокнами (SCF) обычно используются устройства с разветвителем (FIFO). Ожидается, что будущее решение EDFA для многожильных волокон будет напрямую интегрировать функцию преобразования MCF-SCF в соответствующие оптические компоненты (например, WDM 980/1550, фильтр выравнивания усиления GFF), что упростит архитектуру системы и повысит общую производительность.
Благодаря постоянному развитию технологии SDM компоненты MCF Hybrid обеспечат более эффективные и малопотерьные решения в области усилителей для будущих оптических систем связи высокой пропускной способности.
В связи с этим компания HYC разработала оптоволоконные коннекторы MCF, специально предназначенные для многожильных оптоволоконных соединений, с тремя типами интерфейсов: LC, FC и MC. Многожильные оптоволоконные коннекторы MCF типов LC и FC были частично модифицированы и разработаны на основе традиционных коннекторов LC/FC, что позволило оптимизировать функции позиционирования и фиксации, улучшить процесс шлифования, минимизировать вносимые потери после нескольких соединений и напрямую заменить дорогостоящие процессы сварки, гарантируя удобство использования. Кроме того, компания Yiyuantong разработала специальный коннектор MC, который имеет меньшие размеры по сравнению с коннекторами традиционного типа интерфейса и может применяться в условиях плотной застройки.
Время публикации: 05 июня 2025 г.