Kaore i roa i mua, ko te pepa whakautu o waenganui o te tau mo te whanaketanga tahi o Hengqin i waenga i a Zhuhai me Macao i ata haere. Ko tetahi o nga muka whatu whakawhiti-taitapa i aro. I haere ma Zhuhai me Macao ki te mohio ki te honohono hiko rorohiko me te tohatoha rauemi mai i Macao ki Hengqin, me te hanga hongere korero. Kei te whakatairanga ano a Shanghai i te kaupapa whakahou me te whakarereketanga o te "optical into copper back" whatunga whakawhitiwhiti muka katoa kia pai ai te whakawhanaketanga ohaoha me te pai ake o nga ratonga korero mo nga kainoho.
Na te whanaketanga tere o te hangarau Ipurangi, kei te piki haere te tono a nga kaiwhakamahi mo te hokohoko Ipurangi i ia ra, i ia ra, me pehea te whakapai ake i te kaha o te whakawhitiwhiti muka whatu kua waiho hei raru tere ki te whakatika.
Mai i te putanga o te hangarau whakawhitiwhiti muka whatu, kua puta nga huringa nui i roto i nga mara o te pūtaiao me te hangarau me te hapori. Hei tono nui mo te hangarau taiaho, ko te hangarau korero taiaho e tohuhia ana e te hangarau whakawhitiwhiti muka whatu kua hangaia te anga o te whatunga whakawhitiwhiti hou me te noho hei waahanga nui o te tuku korero. Ko te hangarau whakawhitiwhiti muka whatu he kaha kawe nui o te ao Ipurangi o naianei, a ko tetahi o nga hangarau matua o te ao korero.
Na te puta tonu o nga momo hangarau hou penei i te Ipurangi o nga Mea, nga raraunga nui, te mooni mariko, te mohio hangai (AI), te rima-whakatupuranga waea pūkoro (5G) me etahi atu hangarau, ka nui ake nga tono mo te whakawhiti korero me te tuku. E ai ki nga raraunga rangahau i tukuna e Cisco i te tau 2019, ka piki ake te hokohoko IP a-tau o te ao mai i te 1.5ZB (1ZB=1021B) i te 2017 ki te 4.8ZB i te 2022, me te reeti tipu o te tau o te 26%. I mua i te tipu haere o nga waka nui, ko te whakawhitiwhiti muka whatu, ko te tino tuara o te whatunga whakawhitiwhiti, kei raro i te pehanga nui ki te whakapai ake. Ko nga punaha korero me nga whatunga muka te tere-tere, te kaha nui ka noho hei huarahi whanaketanga auraki o te hangarau korero muka whatu.
Te Hitori Whanaketanga me te Turanga Rangahau mo te Hangarau Whakawhitiwhiti Waa Mata
Ko te laser rupi tuatahi i whakawhanakehia i te tau 1960, i muri i te kitenga o te mahi lasers e Arthur Showlow me Charles Townes i 1958. Na, i te tau 1970, i pai te whakawhanake i te laser semiconductor AlGaAs tuatahi e kaha ana ki te mahi tonu i te pāmahana rūma, a i te 1977, i mohio te laser semiconductor ki te mahi tonu mo nga tekau mano haora i roto i te taiao mahi.
I tenei wa, ko nga lasers nga mea e hiahiatia ana mo te whakawhitiwhiti korero muka whatu. Mai i te timatanga o te hangahanga o te laser, i mohio nga kaihanga ki tana tono nui i roto i te waahanga korero. Engari, e rua nga ngoikoretanga e kitea ana i roto i te hangarau whakawhitiwhiti laser: ko tetahi ko te nui o te kaha ka ngaro na te rereke o te kurupae laser; ko tetahi atu he nui te paanga o te taiao tono, penei i te tono i roto i te taiao o te rangi ka tino pa ki nga huringa o nga ahuatanga o te rangi. Na reira, mo te whakawhitiwhiti laser, he mea tino nui te arataki ngaru whatu.
Ko te muka whatu e whakamahia ana mo te whakawhitiwhiti korero i whakaarohia e Takuta Kao Kung, te toa Nobel mo te ahupūngao, e tutuki ana i nga hiahia o te hangarau whakawhitiwhiti taiaho mo nga kaiarahi ngaru. I whakaarohia e ia ko te mate marara o Rayleigh o te muka whatu karaihe ka iti rawa (iti iho i te 20 dB/km), a ko te mate o te mana i roto i te muka whatu te nuinga ka ahu mai i te whakaurunga o te marama e te poke i roto i nga taonga karaihe, na reira ko te purenga rawa te mea matua. ki te whakaiti i te Kī mate muka whatu, me te tohu ano hoki he mea nui te tuku aratau kotahi ki te pupuri i te pai o te mahi korero.
I te tau 1970, i hangaia e te Kamupene Kaata Corning he muka whatu multimode e pa ana ki te kiripaka me te ngaronga o te 20dB/km e ai ki te whakaaro purenga a Takuta Kao, na te mea he mooni te muka whatu mo nga purongo whakawhiti korero. Whai muri i te rangahau me te whanaketanga tonu, ka tata te ngaronga o nga muka whatu e pa ana ki te kiripaka ki te rohe o te whakaaro. I tenei wa, kua tino makona nga tikanga o te whakawhitiwhiti muka whatu.
Ko nga punaha korero muka whatu moata i uru katoa ki te huarahi whiwhi mo te rapu tika. Ko te tikanga whakawhitiwhiti muka whatu ahua ngawari tenei. Ko te PD he kaitirotiro ture tapawha, a ko te kaha o te tohu whatu ka kitea. I haere tonu tenei tikanga whiwhi kitenga tika mai i te reanga tuatahi o te hangarau whakawhitiwhiti muka whatu i nga tau 1970 ki te timatanga o te 1990s.
Hei whakanui ake i te whakamahinga o te hihinga i roto i te bandwidth, me timata mai i nga waahanga e rua: ko tetahi ko te whakamahi i te hangarau ki te whakatata atu ki te rohe o Shannon, engari ko te pikinga o te kaha o te hihinga kua piki ake nga whakaritenga mo te tauwehenga waea-ki-haruru, na reira ka whakaiti i te tawhiti tuku; Ko tetahi atu ko te whakamahi katoa i te waahanga, Ko nga korero e mau ana i te kaha o te ahua o te polarization e whakamahia ana mo te tuku, koinei te reanga tuarua o te punaha whakawhitiwhiti korero whatu.
Ko te reanga tuarua-whakatupuranga o te punaha whakawhitiwhiti korero whatu e whakamahi ana i te whakaranu whatu mo te rapunga intradyne, me te tango i te polarization kanorau fariiraa, ara, i te mutunga whiwhi, te rama tohu me te rama oscillator rohe kua pirau ki nga kurupae e rua o te marama he orthogonal te ahua polarization. ki tetahi ki tetahi. Ma tenei ara, ka taea te whakatutuki i te polarization-insensitive powhiri. I tua atu, me tohu i tenei wa, ko te aroturuki auau, te whakaora i te waahanga kawe, te whakaorite, te tukutahi, te aroturuki polarization me te whakakore i te mutunga ka taea te whakaoti katoa e te hangarau tukatuka tohu mamati (DSP), e tino ngawari ana te taputapu. hoahoa o te kaiwhiwhi, me te whakapai ake i te kaha whakaora tohu.
Ko etahi o nga wero me nga whakaaro e pa ana ki te whakawhanaketanga o te Hangarau Whakawhitiwhiti Fiber Optical
Na roto i te whakamahinga o nga momo hangarau, kua eke nga porowhita matauranga me te umanga ki te rohe o te tino pai o te punaha korero muka whatu. Ki te whakanui tonu i te kaha tuku, ka taea anake te whakatutuki ma te whakanui ake i te bandwidth punaha B (te whakanui i te kaha o te raina), te whakanui ake ranei i te tohu tohu-ki-haruru. Ko te korero motuhake e whai ake nei.
1. He otinga hei whakanui ake i te mana tuku
I te mea ka taea te whakaheke i te paanga kore-kore na te tuku hiko-nui ma te whakanui tika i te waahi whai hua o te waahanga whakawhiti muka, he otinga hei whakanui ake i te mana ki te whakamahi i te muka aratau iti hei utu mo te muka aratau kotahi mo te tuku. I tua atu, ko te otinga tino noa o naianei ki nga paanga korerangi ko te whakamahi i te huringa whakamuri mamati (DBP) algorithm, engari ko te whakapai ake i te mahinga algorithm ka piki ake te uaua o te rorohiko. I tata nei, ko te rangahau o te hangarau ako miihini i roto i te utu kore raina kua whakaatu i te ahua pai o te tono, e tino whakaiti ana i te uaua o te algorithm, na te hoahoa o te punaha DBP ka awhinahia e te ako miihini i nga ra kei mua.
2. Whakanuia te bandwidth o te whakakaha whatu
Ko te whakanui ake i te bandwidth ka pakaru i te herenga o te awhe auau o EDFA. I tua atu i te C-band me te L-band, ka taea hoki te whakauru i te S-band i roto i te awhe tono, ka taea te whakamahi i te SOA or Raman amplifier mo te whakanui. Engari, he nui te mate o te muka whatu o naianei i roto i nga roopu auau i tua atu i te S-band, a he mea tika ki te hoahoa i tetahi momo muka whatu hou hei whakaiti i te mate tuku. Engari mo te toenga o nga roopu, he wero ano te hangarau whakakaha whatu a arumoni.
3. Rangahau i runga i te iti o te tukunga mate muka whatu
Ko te rangahau mo te iti o te muka mate tuku tetahi o nga take tino nui i tenei mara. Ko te muka matua tuwhera (HCF) he iti ake te mate o te tuku, ka whakaitihia te wa roa o te tuku muka ka taea te whakakore i te raru kore o te muka ki te whānuitanga nui.
4. Rangahau mo nga hangarau e pa ana ki te wehenga mokowhiti
Ko te hangarau mokowhiti-wehenga multiplexing he otinga whai hua hei whakanui ake i te kaha o te muka kotahi. Ko te tikanga, ka whakamahia te muka whatu maha-matua mo te tuku, ka ruarua te kaha o te muka kotahi. Ko te take matua mo tenei kaupapa ko te mea he kaha ake te whakakaha whatu. , ki te kore ka taea anake te rite ki te maha o nga muka whatu kotahi-matua; te whakamahi i te hangarau whakahiato-waahanga tae atu ki te aratau polarization raina, te kurupae OAM i runga i te waahanga motuhake me te kurupae vector cylindrical i runga i te motuhake polarization, ka taea e te Beam multiplexing he tohu hou mo te herekore me te whakapai ake i te kaha o nga punaha whakawhitiwhiti korero. He whanui te tono mo te hangarau whakawhitiwhiti muka whatu, engari he wero ano te rangahau mo nga whakakaha whatu e pa ana. I tua atu, me pehea te whakataurite i te uauatanga o te punaha na te whakaroa o te roopu aratau rereke me te hangarau whakaoritetanga mamati maha-whakauru maha-whakaputa he mea tika ano kia arohia.
Nga Tirohanga mo te Whakawhanaketanga o te Hangarau Whakawhitiwhiti Waa Mata
Kua whanakehia te hangarau whakawhitiwhiti muka whatu mai i te tukunga iti-tere tuatahi ki te tuku tere-tere o naianei, a kua noho ko tetahi o nga hangarau tuara e tautoko ana i te hapori korero, a kua hanga he ako nui me te mara hapori. Hei nga ra kei te heke mai, i te mea kei te piki haere tonu te hiahia o te hapori mo te tuku korero, ka tipu nga punaha korero muka whatu me nga hangarau whatunga ki te kaha tino nui, te mohio, me te whakauru. Ahakoa te whakapai ake i nga mahi tuku, ka heke tonu nga utu me te mahi i te oranga o te iwi me te awhina i te whenua ki te hanga korero. he mahi nui to te hapori. Kua mahi tahi a CeiTa me te maha o nga whakahaere aituā taiao, ka taea e ratou te matapae i nga whakatupato haumaru a-rohe penei i nga rū whenua, nga waipuke, me nga tainiwhaniwha. Me hono noa ki te ONU o CeiTa. Ina pa mai he aitua, ka tukuna e te teihana rū whenua he whakatupato moata. Ko te tauranga i raro i nga ONU Alerts ka tukutahia.
(1) Whatunga whatu mohio
Ka whakatauritea ki te punaha whakawhitiwhiti ahokore, ko te punaha whakawhitiwhiti korero me te whatunga o te whatunga whatu mohio kei roto tonu i te waahanga tuatahi mo te whirihoranga whatunga, te tiaki i te whatunga me te tātaritanga he, a, he iti rawa te tohu o te matauranga. Na te nui o te kaha o te muka kotahi, ka nui te paanga o te korenga o te muka ki te ohanga me te hapori. Na reira, he mea tino nui te aro turuki i nga tawhā whatunga mo te whanaketanga o nga whatunga mohio a meake nei. Ko nga tohutohu rangahau me aro ki tenei waahanga a muri ake nei ko: te punaha aro turuki tawhā o te punaha i runga i te hangarau whakakotahi ngawari me te ako miihini, te hangarau aro turuki i te rahinga tinana i runga i te tātari tohu tohu me te whakaata i te waa-a-waa-a-waa.
(2) Hangarau me te punaha whakauru
Ko te kaupapa matua o te whakauru taputapu ko te whakaiti i nga utu. I roto i te hangarau whakawhitiwhiti muka whatu, poto-tawhiti tiketike-tere tuku o tohu e taea te mohio i roto i te whakahou tohu tonu. Heoi, na nga raru o te waahanga me te whakaora i te ahua polarization, he uaua tonu te whakauru o nga punaha honohono. I tua atu, mehemea ka taea te whakatinana i te punaha optical-electrical-optical nui-nui, ka tino pai ake te kaha o te punaha. Heoi, na nga mea penei i te iti o te kaha o te hangarau, te tino uaua, me te uaua ki te whakauru, kare e taea te whakatairanga whanui i nga tohu tohu-a-whatu penei i te 2R-a-whatu (whakanui, te hanga ano), 3R (whakanuia ano). , te wa ano, me te hanga ano) i roto i te waahi o te whakawhitiwhiti whakaaro. hangarau tukatuka. Na reira, mo nga hangarau whakauru me nga punaha, ko nga ahunga rangahau a meake nei e whai ake nei: Ahakoa he tino whai rawa te rangahau o naianei mo nga punaha whakahiato mokowhiti mokowhiti, ko nga waahanga matua o nga punaha whakahiato wehenga mokowhiti kaore ano kia eke ki nga waahanga hangarau i roto i te whare wananga me te umanga. me whakapakari ake. Rangahau, penei i nga lasers whakauru me nga modulators, nga kaiwhiwhi whakauru e rua-ahua, te kaha-kaha-kaha whakahiato mata whakahiato, me etahi atu; Ko nga momo hou o nga muka whatu ka nui ake te whakawhanui i te bandwidth punaha, engari me rangahau tonu kia mohio ai ka taea e a raatau mahi matawhānui me nga mahi whakangao te eke ki te waahanga kotahi Te taumata o te muka aratau; akohia nga momo taputapu ka taea te whakamahi me te muka hou i roto i te hononga korero.
(3) Ko nga taputapu whakawhitiwhiti whakaaro
I roto i nga taputapu whakawhitiwhiti whakaaro, ko te rangahau me te whakawhanaketanga o nga taputapu photonic silicon kua tutuki nga hua tuatahi. Heoi, i tenei wa, ko nga rangahau e pa ana ki nga kaainga kei te ahu mai i nga taputapu wahangu, a he ngoikore te rangahau mo nga taputapu kaha. I runga i nga whakaaro mo nga taputapu korero whatu, ko nga ahunga rangahau a meake nei ko: rangahau whakauru o nga taputapu hohe me nga taputapu whatu silicon; rangahau mo te hangarau whakaurunga o nga taputapu whatu kore-silicon, penei i te rangahau mo te hangarau whakauru o nga rawa III-V me nga taputapu; te whanaketanga atu o te rangahau me te whanaketanga taputapu hou. Whai ake, penei i te whakaurunga lithium niobate whatuara ngarurangi me nga painga o te tere tere me te iti o te kohi hiko.
Wā tuku: Akuhata-03-2023
