Q : Actuellement, la fibre optique monomode est-elle toujours l'application principale de la transmission par fibre optique ?
R : Oui, la fibre optique multicœur est une tentative relativement avancée, et il existe actuellement des applications connexes, qui ne sont pas encore courantes, mais qui deviendront possibles dans la prochaine génération.
Ce qui précède est le bref début de la communication optique OFweek et de M. Xiao Limin de l'École des sciences de l'information et de l'ingénierie de l'Université de Fudan sur le thème des tendances d'application de la fibre optique.
Récemment, le groupe de recherche de Xiao Limin de l'École des sciences de l'information et de l'ingénierie de l'Université de Fudan a fait une percée importante dans la recherche de la technologie d'épissage par fusion de fibres optiques multicœurs - a préparé un convertisseur d'espacement de cœur de fibre optique multicœur avec d'excellentes performances, et a réalisé la fibre optique multicœur hétérogène pour la première fois au monde. Épissage à faible perte et faible diaphonie. Veken Optical Communications a envoyé un message de félicitations.
La tendance de développement inévitable de la transmission de communication par fibre optique
À l'heure actuelle, avec le développement vigoureux de l'informatique en nuage, de la vidéo haute définition, de l'Internet des objets et des systèmes de communication 5G, le trafic réseau mondial a considérablement augmenté. Cependant, la transmission par fibre optique monomode monocœur ordinaire est limitée par la limite de Shannon. Au cours des prochaines années, la contradiction entre la croissance lente des réseaux optiques et la demande de bande passante élevée sur le marché deviendra de plus en plus aiguë et deviendra un problème important qui doit être résolu de toute urgence dans l'industrie des communications optiques.
Afin de résoudre le problème de l'expansion des communications optiques à l'avenir, la solution technique reconnue par l'industrie pour augmenter la capacité d'une seule fibre consiste à utiliser la technologie de multiplexage par répartition spatiale. La fibre optique multicœur, la fibre optique multimode ou la fibre optique multimode multicœur est la tendance de développement inévitable de la transmission de communication par fibre optique.
Percée dans la technologie des fibres optiques à multiplexage spatial : interconnexion optique transparente entre différents types de fibres optiques multicœurs
Figure 1. Tendance de développement de la capacité du système de transmission à fibre unique
La fibre optique multicœur peut augmenter efficacement la densité spatiale de la fibre optique et a été appliquée de manière préventive par les géants de l'Internet à l'étranger.
Afin de s'emparer du marché de la communication et d'élargir la bande de fréquence de transmission des fibres optiques, dès 2018, Facebook et Google ont misé sur les moyens d'augmenter le nombre de fibres optiques dans les câbles.
Par exemple, le câble Dunant que Google a mis en service en janvier comporte 12 paires de fibres optiques d'une capacité totale de 250 Tbit/s. Les deux réseaux en construction dans l'océan Atlantique utilisent même 16 paires de fibres optiques et devraient atteindre une pleine capacité de 350 à 370 Tbit/s.
Et récemment, en octobre, Facebook a chargé NEC de construire le câble sous-marin de la plus grande capacité au monde - le nouveau câble transatlantique, qui utilise 24 paires de fibres optiques. Une fois terminé, il se trouvera sur l'autoroute de données la plus fréquentée au monde - Atteint une capacité de transfert totale record de 500 To par seconde (environ 4 000 données de disque Blu-ray) entre l'Amérique du Nord et l'Europe.
À peu près à la même époque, par Benjamin J. Une équipe de recherche dirigée par Puttnam a rapporté que son équipe utilisait une fibre optique à cœur {{0}} avec un diamètre extérieur de 0,125 mm pour transmettre des données. En combinant diverses technologies d'amplification, ils ont construit un système de transmission qui a tiré parti de la technologie WDM et a créé Enregistrement des données de transmission de fibre optique de diamètre : permet à chaque canal d'atteindre un débit de transmission de 319 Tbit/s sur une distance allant jusqu'à 3001 kilomètres .
D'autres applications sont également signalées.
Le convertisseur de pas de noyau multifibre libère un nouveau potentiel d'application
Par rapport à la fibre optique monocœur traditionnelle, plusieurs cœurs de la fibre multicœur (MCF) partagent le même revêtement. Cette structure multicanal à haute densité présente les avantages d'un faible coût de production, d'un gain d'espace et d'une capacité de transmission élevée. , Par conséquent, la fibre optique multicœur a une valeur d'application extrêmement importante dans le système de communication optique à multiplexage spatial, la connexion de centre de données, la communication puce à puce, l'amplificateur à fibre optique de nouvelle génération, la détection optique, la technologie quantique, etc.
La recherche sur la nouvelle technologie de fibre optique multicœur est l'un des axes de recherche pour résoudre le problème de l'expansion future des communications.
Cependant, jusqu'à présent, il n'existe toujours pas de norme uniforme pour la conception des fibres optiques multicœurs dans le monde. Lors de la fabrication de fibres optiques multicœurs, diverses entreprises de haute technologie ont fait de grands efforts en termes de nombre de cœurs, de disposition des cœurs, de taille des cœurs, d'espacement des cœurs et de distribution de l'indice de réfraction. Chacune est différente, ce qui augmente la difficulté de l'épissage par fusion entre différents types de fibres multicœurs.
Par exemple, FiberHome Fujikura Optic Technology Co. Ltd et d'autres sociétés ont besoin d'épisser des fibres optiques multicœurs dissemblables pour construire un système de transmission à fibre optique multicœur longue distance. Cependant, les dispositifs d'entrance et de sortie de fibre multicœur limités peuvent ne pas correspondre à la fibre multicœur utilisée dans le système de transmission.
"La technologie de fusion de fibres optiques à faible perte est à la base des dispositifs et systèmes à fibres optiques. Dans la recherche universitaire, seuls les progrès du même type de fusion de fibres optiques multicœurs sont signalés, mais le goulot d'étranglement technique de différents types de multicœurs la fusion des fibres optiques n'est toujours pas résolue. Il y a des recherches à l'étranger. Les chercheurs pensent même que l'épissage par fusion de différents types de fibres multicœurs est presque impossible, ce qui entrave sérieusement l'application à grande échelle dans ce domaine. dit Xiao Limin.
L'établissement d'un énorme système de multiplexage multicanal à fibres optiques multicœurs et l'épissage de fibres dissemblables, en particulier de fibres optiques multicœurs avec des espacements de cœur différents, est un problème de goulot d'étranglement technique inévitable à l'heure actuelle.
Afin de surmonter ce problème technique posé par le développement de la technologie des fibres optiques multicœurs, le groupe de recherche de Xiao Limin de l'École des sciences de l'information et de l'ingénierie de l'Université de Fudan a finalement réalisé une nouvelle percée internationale dans la fusion des fibres optiques multicœurs. technologie grâce à des recherches minutieuses préparées diverses Le convertisseur d'espacement de cœur de fibre optique multicœur avec d'excellentes performances réalise un épissage par fusion à faible perte et à faible diaphonie entre des fibres optiques multicœurs dissemblables.
Le groupe de recherche de Xiao Limin a proposé la technologie de conicité des fibres optiques multicœurs (Figure 2), y compris deux technologies de conicité vers l'avant et de conicité inverse, qui peuvent toutes deux être utilisées pour ajuster la distance entre les cœurs des fibres optiques multicœurs et réguler simultanément la caractéristiques de mode des fibres multicœurs.
Figure 2 Schéma de principe de deux types de convertisseurs d'espacement de cœur de fibre optique multicœur
Basé sur la technologie de l'effilage inverse des fibres optiques multicœurs, en faisant correspondre l'espacement des cœurs et le diamètre du champ de mode des fibres optiques multicœurs hétérogènes, le groupe de recherche de Xiao Limin peut préparer avec précision des cœurs à faible perte et à faible diaphonie pour deux types de multi -fibres optiques à coeur dont l'espacement des coeurs ne correspond pas. convertisseur de hauteur.
Pour deux fibres multicœurs avec des structures différentes et une différence d'espacement des cœurs de 26 μm (Figure 3 (a, b)), le convertisseur d'espacement des cœurs préparé par le groupe de recherche de Xiao Limin peut atteindre une perte aussi faible que 0 0,18 dB et une diaphonie aussi faible que -68 dB .
Pour les fibres multicœurs avec la même jonction et un espacement de cœur légèrement différent (Fig. 3 (b, c)), la perte du convertisseur d'espacement de cœur est aussi faible que 0 0,17 dB et la diaphonie est aussi faible que -66 dB.
Percée dans la technologie des fibres optiques à multiplexage spatial : interconnexion optique transparente entre différents types de fibres optiques multicœurs
Fig.3 Micrographies des faces d'extrémité du cœur de trois types de fibres optiques multicœurs
La technologie de préparation du convertisseur de pas de cœur de fibre optique multicœur proposée par le groupe de recherche de Xiao Limin résout parfaitement les problèmes techniques de fusion de fibre optique multicœur dissemblable dans les réseaux de communication optique, offre une perspective unique pour la préparation de dispositifs à fibre optique multicœur , et libérera la fibre optique multicœur dans des applications pratiques. Plus de potentiel dans les applications.
