В связи с быстрым развитием технологий искусственного интеллекта (ИИ) спрос на обработку данных и пропускную способность связи достиг беспрецедентных масштабов. Особенно в таких областях, как анализ больших данных, глубокое обучение и облачные вычисления, к системам связи предъявляются все более высокие требования к скорости и пропускной способности. Традиционное одномодовое волокно (SMF) подвержено влиянию нелинейного предела Шеннона, и его пропускная способность достигает своего верхнего предела. Технология передачи с пространственным мультиплексированием (SDM), представленная многожильным волокном (MCF), широко используется в когерентных сетях передачи на большие расстояния и оптических сетях доступа ближнего радиуса действия, 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 четырех до восьми одномодовых волоконных сердечников, равномерно распределенных в защитной оболочке диаметром приблизительно 125 мкм, что значительно повышает общую пропускную способность без увеличения внешнего диаметра, обеспечивая идеальное решение для удовлетворения стремительного роста потребностей в связи в области искусственного интеллекта.
Применение многожильных оптических волокон требует решения ряда проблем, таких как соединение многожильных волокон и соединение многожильных волокон с традиционными волокнами. Необходимо разработать сопутствующие компоненты, такие как разъемы для многожильных волокон, устройства разветвления для преобразования многожильных волокон в одножильные, а также учесть совместимость и универсальность с существующими и коммерческими технологиями.
Многожильный волоконно-оптический веерный ввод/вывод
Как соединить многожильные оптические волокна с традиционными одножильными оптическими волокнами? Устройства с разветвлением многожильных волокон (FIFO) являются ключевыми компонентами для обеспечения эффективного соединения между многожильными волокнами и стандартными одномодовыми волокнами. В настоящее время существует несколько технологий для реализации устройств с разветвлением многожильных волокон: технология сплавленных конусов, метод пучковых волокон, технология 3D-волноводов и технология космической оптики. Все вышеперечисленные методы имеют свои преимущества и подходят для различных сценариев применения.
Многожильный волоконно-оптический разъем MCF
Проблема соединения многожильных и одножильных оптических волокон решена, но проблема соединения между многожильными оптическими волокнами всё ещё требует решения. В настоящее время многожильные оптические волокна в основном соединяются методом сварки плавлением, но этот метод также имеет определённые ограничения, такие как высокая сложность монтажа и трудность обслуживания на более поздних этапах. В настоящее время отсутствует единый стандарт для производства многожильных оптических волокон. Каждый производитель выпускает многожильные оптические волокна с различным расположением жил, размерами жил, расстоянием между жилами и т. д., что незаметно увеличивает сложность сварки между многожильными оптическими волокнами.
Многожильный волоконно-оптический гибридный модуль MCF (применяется в оптических усилительных системах EDFA).
В оптической системе передачи с пространственным мультиплексированием (SDM) ключ к достижению высокой пропускной способности, высокой скорости и большой дальности передачи заключается в компенсации потерь сигнала при передаче по оптическим волокнам, и оптические усилители являются важнейшими компонентами этого процесса. Как важная движущая сила практического применения технологии SDM, характеристики волоконных усилителей SDM напрямую определяют работоспособность всей системы. Среди них многожильный волоконный усилитель с легированием эрбием (MC-EFA) стал незаменимым ключевым компонентом в системах передачи SDM.
Типичная система EDFA в основном состоит из основных компонентов, таких как легированное эрбием волокно (EDF), источник накачки, соединитель, изолятор и оптический фильтр. В системах MC-EFA для достижения эффективного преобразования между многожильным волокном (MCF) и одножильным волокном (SCF) обычно используются устройства Fan in/Fan out (FIFO). Ожидается, что в будущих решениях на основе многожильного волокна EDFA функция преобразования MCF-SCF будет напрямую интегрирована в соответствующие оптические компоненты (например, 980/1550 WDM, фильтр выравнивания усиления GFF), что упростит архитектуру системы и улучшит общую производительность.
Благодаря непрерывному развитию технологии SDM, компоненты MCF Hybrid обеспечат более эффективные и малопотерные решения для усилителей в будущих высокоскоростных оптических системах связи.
В этом контексте компания HYC разработала оптоволоконные разъемы MCF, специально предназначенные для многожильных оптоволоконных соединений, с тремя типами интерфейса: LC-тип, FC-тип и MC-тип. Многожильные оптоволоконные разъемы MCF LC- и FC-типа были частично модифицированы и разработаны на основе традиционных разъемов LC/FC, что позволило оптимизировать функции позиционирования и фиксации, улучшить процесс шлифовки соединения, обеспечить минимальные изменения потерь на входе после многократного соединения и напрямую заменить дорогостоящие процессы сварки оптоволокна, обеспечивая удобство использования. Кроме того, компания Yiyuantong также разработала специальный разъем MC, который имеет меньшие размеры, чем традиционные разъемы с другим типом интерфейса, и может применяться в более плотных пространствах.
Дата публикации: 05.06.2025