Med den snabba utvecklingen av artificiell intelligens (AI) har efterfrågan på databehandlings- och kommunikationskapacitet nått en aldrig tidigare skådad skala. Särskilt inom områden som stordataanalys, djupinlärning och molntjänster har kommunikationssystem allt högre krav på hög hastighet och hög bandbredd. Traditionell single-mode fiber (SMF) påverkas av den ickelinjära Shannon-gränsen, och dess överföringskapacitet kommer att nå sin övre gräns. Spatial Division Multiplexing (SDM) överföringsteknik, representerad av multi-core fiber (MCF), har använts i stor utsträckning i långdistans koherenta överföringsnät och kortdistansoptiska accessnät, vilket avsevärt förbättrar nätverkets totala överföringskapacitet.
Flerkärniga optiska fibrer bryter igenom begränsningarna hos traditionella single-mode-fibrer genom att integrera flera oberoende fiberkärnor i en enda fiber, vilket avsevärt ökar överföringskapaciteten. En typisk flerkärnig fiber kan innehålla fyra till åtta single-mode-fiberkärnor jämnt fördelade i ett skyddande hölje med en diameter på cirka 125 µm, vilket avsevärt förbättrar den totala bandbreddskapaciteten utan att öka ytterdiametern. Detta ger en idealisk lösning för att möta den explosionsartade tillväxten av kommunikationsbehov inom artificiell intelligens.
Tillämpningen av flerkärniga optiska fibrer kräver lösningar på en rad problem, såsom flerkärniga fiberanslutningar och anslutningen mellan flerkärniga fibrer och traditionella fibrer. Det är nödvändigt att utveckla kringutrustningsrelaterade komponentprodukter, såsom MCF-fiberkontakter, fan in- och fan out-enheter för MCF-SCF-konvertering, och beakta kompatibilitet och universalitet med befintliga och kommersiella tekniker.
Flerkärnig fiberfläkt in/fläkt ut-enhet
Hur man ansluter flerkärniga optiska fibrer till traditionella enkelkärniga optiska fibrer? Flerkärniga fiber fan in och fan out (FIFO)-enheter är viktiga komponenter för att uppnå effektiv koppling mellan flerkärniga fibrer och vanliga enkelmodsfibrer. För närvarande finns det flera tekniker för att implementera flerkärniga fiber fan in och fan out-enheter: fused tapered technology, bundle fiber bundle method, 3D-vågledarteknik och rymdoptikteknik. Ovanstående metoder har alla sina egna fördelar och är lämpliga för olika tillämpningsscenarier.
Flerkärnig MCF fiberoptisk kontakt
Problemet med anslutning mellan flerkärniga optiska fibrer och enkärniga optiska fibrer har lösts, men anslutningen mellan flerkärniga optiska fibrer behöver fortfarande lösas. För närvarande sammankopplas flerkärniga optiska fibrer mestadels med fusionsskarvning, men denna metod har också vissa begränsningar, såsom hög konstruktionssvårigheter och svårt underhåll i senare skeden. För närvarande finns det ingen enhetlig standard för produktion av flerkärniga optiska fibrer. Varje tillverkare producerar flerkärniga optiska fibrer med olika kärnarrangemang, kärnstorlekar, kärnavstånd etc., vilket osynligt ökar svårigheten med fusionsskarvning mellan flerkärniga optiska fibrer.
Flerkärnig fiber MCF Hybridmodul (applicerad på EDFA optiskt förstärkarsystem)
I det optiska överföringssystemet Space Division Multiplexing (SDM) ligger nyckeln till att uppnå högkapacitets-, höghastighets- och långdistansöverföring i att kompensera för överföringsförlusten av signaler i optiska fibrer, och optiska förstärkare är viktiga kärnkomponenter i denna process. Som en viktig drivkraft för den praktiska tillämpningen av SDM-teknik avgör prestandan hos SDM-fiberförstärkarna direkt genomförbarheten av hela systemet. Bland dessa har flerkärniga erbiumdopade fiberförstärkare (MC-EFA) blivit en oumbärlig nyckelkomponent i SDM-överföringssystem.
Ett typiskt EDFA-system består huvudsakligen av kärnkomponenter som erbiumdopad fiber (EDF), pumpljuskälla, kopplare, isolator och optiskt filter. I MC-EFA-system, för att uppnå effektiv konvertering mellan flerkärnig fiber (MCF) och enkelkärnig fiber (SCF), introducerar systemet vanligtvis Fan in/Fan out (FIFO)-enheter. Den framtida flerkärniga fiber-EDFA-lösningen förväntas direkt integrera MCF-SCF-konverteringsfunktionen i relaterade optiska komponenter (såsom 980/1550 WDM, förstärkningsutjämningsfilter GFF), vilket förenklar systemarkitekturen och förbättrar den totala prestandan.
Med den kontinuerliga utvecklingen av SDM-tekniken kommer MCF Hybrid-komponenter att ge effektivare och mer förlusteffektiva förstärkarlösningar för framtida optiska kommunikationssystem med hög kapacitet.
I detta sammanhang har HYC utvecklat MCF-fiberoptiska kontakter specifikt utformade för flerkärniga fiberoptiska anslutningar, med tre gränssnittstyper: LC-typ, FC-typ och MC-typ. Flerkärniga LC- och FC-typ MCF-fiberoptiska kontakter har delvis modifierats och utformats baserat på traditionella LC/FC-kontakter, vilket optimerar positionerings- och retentionsfunktionen, förbättrar slipkopplingsprocessen, säkerställer minimala förändringar i infogningsförlust efter flera kopplingar och direkt ersätter dyra fusionsskarvningsprocesser för att säkerställa användarvänlighet. Dessutom har Yiyuantong också designat en dedikerad MC-kontakt, som har en mindre storlek än traditionella gränssnittskontakter och kan appliceras på mer täta utrymmen.
Publiceringstid: 5 juni 2025