Az alábbiakban egy négy dimenzió elemzése: műszaki alapelvek, rendszer architektúra, alkalmazás forgatókönyvei és az élvonalbeli előrehaladás:
1. Műszaki alapelvek: A polarizációs multiplexelés és az interferenciaellenes képességek sarokköve
Kettős töréshatás és polarizáció karbantartási mechanizmus
A polarizáció-karbantartó rost erős kettős töréshatást vezet be a geometriai szerkezet kialakításán (például a Panda típusú és csokornyakkendő típusú), így a két ortogonális polarizációs állapot terjedési állandói jelentősen különböznek (a ritmushossz olyan rövid lehet, mint több milliméter). Ez a kialakítás rögzítheti az optikai jel polarizációs állapotát egy specifikus tengelyben, és elnyomhatja a polarizációs mód kapcsolódását, amelyet az interferencia, például a külső feszültség és a hőmérsékletváltozás okoz. Például, a Changfei kis üzemmódú mező polarizáció-karbantartó rostja (4 μm üzemmód átmérőjű) egy link splicing-veszteséget ér el, amely kevesebb vagy egyenlő, mint 0. 22dB a hullámvezető szerkezetének optimalizálásával, a szilícium-fotonikus chips és a Lithium niobate modulátorok nagy érzékenységi kapcsolási követelményeinek teljesítésével.
A polarizációs multiplexelési technológia fizikai alapja
Az 1,6T rendszerekben a polarizációs multiplexelés (PDM) a alapvető eszköz a spektrális hatékonyság megduplázásához. A polarizáció-karbantartó rost stabil kettős törés tengelyt használ annak biztosítása érdekében, hogy a két ortogonális polarizációs állapot (X/Y tengely) jelei nem zavarják egymást az átvitel során. Például a Huawei koherens optikai kommunikációs rendszere az EPDM-QPSK modulációt használja két független 100 g jel modulálására az X/Y polarizációs állapotokhoz. A polarizáció-karbantartó roston keresztüli átvitel után a fogadó vég polarizációs gerenda-elosztót használ az eredeti jel visszaállításához.
Polarizációs mód -diszperziós (PMD) elnyomás
A szokásos optikai szál PMD -je véletlenszerű változásokat okoz a polarizációs állapotban, korlátozva az átviteli sebességet. A polarizáció-karbantartó rost a PMD együtthatót 0 alsó pontra csökkenti. 0 1ps/√km (a hagyományos egy üzemmódú rost körülbelül 0,1p/√km) egy erős kettős töréshatáson keresztül, ezáltal támogatva az ultra hosszú távolságot (például több mint 1000 km elektromos relék nélkül), az 1.6t rendszert. Például a China Mobile 800 g üreges szálas teszthálózatában a Shenzhen-Dongguanban a PMD toleranciát háromszor növelték a polarizáció-karbantartó rost és a DSP technológia együttműködésével.
2. Rendszer-architektúra: Teljes folyamat adaptációja az eszközről a linkre
Optikai modul és polarizáció-karbantartó rost szövetkezeti tervezése
Szilícium fotonikai integrációs technológia: A Yilanwei szilícium-alapú hibrid integrált optikai motorja a szilícium-nitrid és a vékonyréteg-lítium-niobát heterogén integrációját alkalmazza, és alacsony veszteségű kapcsolást ér el (beillesztési veszteség kevesebb vagy egyenlő a {3}}}. 3DB-vel).
Alacsony teljesítményű DSP chip: Az Accelink 1,6T OSFP224 DR8 modulja 3NM DSP chipmel van felszerelve. Miután a polarizáció-karbantartó roston átjutott jel DSP-vel feldolgozva, a bit hibaarányt az 1e -15 alatt lehet szabályozni, megfelelve az AI edzőcsoportok szigorú követelményeinek.
Interferencia anti-interferencia optimalizálása az optikai szál linkek
Hajlító teljesítmény: A Changfei R5mm Bend-rezisztens polarizáció-karbantartó rostja makro-hajlító további veszteséggel rendelkezik<0.1dB under 10 turns of 5mm bending radius, which is suitable for high-density wiring in data centers.
Hőmérsékleti stabilitás: A polarizáció-karbantartó rost hőtágulási együtthatója megegyezik a bevonatanyaggal, és a polarizációs extinkciós arány ingadozása kevesebb, mint 1dB a -40 fok ~ +85 fok tartományában, biztosítva az interkontinentális tengeralattjáró-kábelek stabilitását.
Kiegészítő alkalmazások üreges magú rosttel
A színpadon, amikor az üreges magú rost még nem teljesen érett, a polarizáció-karbantartó rost továbbra is a mainstream választás az 1.6T rendszerek számára. Például a China Mobile G.654.e ultra-alacsony veszteségű szálával, a polarizáció-karbantartó jumperekkel kombinálva egyszálas 80 T-kapacitást ért el nyolc csomópont között, amely megbízható fizikai réteg-támogatást nyújtott az 1,6T rendszer számára.
3. Alkalmazási forgatókönyvek: Teljes lefedettség az adatközpontoktól a gerinchálózatokig
Belső összekapcsolás az adatközpontokban
Rövid távolsági forgatókönyvek: A polarizáció-karbantartó rost a VCSEL optikai modulokkal kombinálva meghosszabbíthatja a 400 g átviteli távolságot 30 m és 1 km között, megfelelve az intelligens számítási központokban a számítógépes épületek közötti nagy sűrűségű összekapcsolási követelményeknek.
Folyadékhűtés: A polarizáció-karbantartó rost hőmérsékleti ellenállása egy teljesen elmerült folyadékhűtési oldatot támogat. Az 1,05 -nél kisebb vagy azzal egyenlő PUE energiahatékonyságánál egy szekrény támogathatja a 200 kW -os hőeloszlás terhelését.
Metró- és gerinchálózat -átvitel
Hosszú távolságú nem elektromos relé: A polarizáció-karbantartó rost alacsony PMD-jellemzői a DSP fáziskompenzációs algoritmusával kombinálva egyhullámú 1,6T jelátvitelt érhetnek el 1000 km felett a G.654.
Rendkívül széles spektrum-bővítés: A polarizáció-karbantartó rost támogatja az E/S sávra való kiterjesztést (1360 ~ 1530 nm). Az üreges rost 24THz-es elméleti sávszélességével kombinálva a jövőben el lehet érni az 1,6T × 24 hullámok ultra-nagy méretű átvitelét.
Különleges kommunikációs és katonai mezők
A polarizáció-karbantartó rost-elektromágneses interferencia jellemzői miatt pótolhatatlanná teszik a katonai kommunikációban, például a radarban és a szonárban. Például a 155 0 nm koherens szél lézer radarja polarizáció-karbantartó rostkapcsolatot használ, amely komplex elektromágneses környezetben elérheti a 0,1 m/s szélsebesség-mérési pontosságot.
4. A határ menti előrehaladás: anyagi innováció és rendszerszintű optimalizálás
Új polarizáció-karbantartó szálak kutatása és fejlesztése
Fotonikus kristály polarizáció-karbantartó szálak: A léglyukak tömbjeinek megtervezésével a kettős törés 10^-3 sorrendre növelhető, támogatva a magasabb rendű modulációs formátumokat (például 128QAM).
Fluorid polarizáció-karbantartó szálak: ultra-alacsony veszteség elérése (<0.01dB/km) in the infrared band (2~5μm), providing a new path for astronomical observation and quantum communication.
Integráció az AI technológiával
Intelligens PMD kompenzáció: A CREDO 1.6T DSP chipje integrál egy AI algoritmust, amely valós időben figyelemmel kíséri a polarizáció-karbantartó rostok polarizációs állapotának változásait, dinamikusan beállíthatja a kompenzációs paramétereket, és 50%-kal csökkenti a rendszerbit hibaarányát.
Optikai számítástechnikai architektúra: A polarizáció-karbantartó rost a szilícium-fotonikus neuron chipmel kombinálva felépíthet egy optikai domén neurális hálózatot, és elérheti a 0.
Szabványosítás és ipari lánc együttműködés
A Kínai Kommunikációs Szabványügyi Szövetség (CCSA) olyan szabványokat fogalmaz meg, mint például a „polarizáció-karbantartó rost műszaki követelményei”, hogy elősegítsék a polarizáció-karbantartó rost és a szilícium fotonikus modulok és a vékonyrétegű lítium-niobát modulátorok közötti interfészek szabványosítását. Például a Yilanwei 45- fokú domború szálas tömb elérte az alacsony veszteségű fúziót a polarizáció-karbantartó rostokkal (veszteség <0. 1dB), és megalapozta a nagyméretű tömegtermelés alapját.
5. Kihívások és jövőbeli trendek
Költség- és méretarányú szűk keresztmetszet
A polarizáció-karbantartó rost gyártási folyamata összetett, és a költségek 3-5-szerese a szokásos egymódú rost. A jövőben csökkenteni kell a költségeket olyan technológiák révén, mint a fotonikus kristályszál és az előformás rajz automatizálás.
Verseny üreges magú rosttel
Az üreges alapú rost nemlineáris hatása rendkívül alacsony, és az elméleti átviteli képesség több mint tízszeresére növekszik a szilárdmagos rost. Az üreges magú rost PMD problémáját azonban nem oldották meg teljesen, és a polarizáció-karbantartó rost továbbra is dominál az 1,6T piacon rövid távon.
Technológiai evolúciós irány
Ultra-nagysebességű moduláció: A 200GBAUD BAUD és a 128QAM kombinációja az egyhullámú kapacitás meghaladhatja az 1,6T-t, és a polarizáció-karbantartó rostok tovább javíthatják a polarizációs kioltási arányt (＞ 30dB).
Kvantumkommunikáció: A polarizáció-karbantartó rost polarizációs állapotának stabilitása felhasználható a kvantumkulcs-eloszláshoz, és a jövőben kombinálható a kvantum relé technológiával egy globális kvantumkommunikációs hálózat felépítéséhez.
A fenti műszaki úton a polarizáció-karbantartó rost a "polarizációs állami gyám" -ról "ultra-nagysebességű kommunikációs engedélyezőre" frissül, amely szilárd fizikai réteg támogatást nyújt az 1,6T Ethernet kereskedelmi telepítéséhez.
