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A fibra ottica rende u sognu di un ligame di dati à alta velocità più veloce è più luntanu una realità

Data di liberazione: 2021-12-28Fonte autore: KinghelmVista : 2573


Nuvelli cavi ottici, tecnulugia di modulazione avanzata è multi fibra d'alta densità aghjurnata lînias significa chì pudemu esse più vicinu à u limitu di Shannon chè mai.

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In a trasmissione di dati à alta velocità, i circadori cuntinueghjanu à truvà modi per riduce l'attenuazione di u signale, a distorsione è a sensibilità à l'interferenza esterna nantu à i PCB è i cavi di rame. À longu andà, a fibra ottica rimpiazzà u cable di cobre. U cundizionamentu di u signale avanzatu, a modulazione multi-livellu è e tecnulugia di correzione d'errore permettenu à l'ingegneri di cuncepisce un funziunamentu di 112 gb / s nantu à un cable di cobre à duppiu assi, chì hè assai più di ciò chì era previstu pochi anni fà.

Ogni tecnulugia hà e so limitazioni, è u canali di ramu d'alta veloce pò esse avvicinatu à u limitu specificatu da e lege di a fisica. Quandu a dumanda di larghezza di banda aumenta, l'attenuazione riduce a lunghezza effettiva di u canali. In più di l'attenuazione estremamente bassa, i ligami di fibra ottica furnisce una capacità di larghezza di banda più alta, facendu a fibra ottica una alternativa attraente.

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Passà da u ramu à a fibra ottica face un grande saltu in u scopu di u sistema

E linee di cumunicazione à longa distanza anu utilizatu i vantaghji di a fibra ottica per parechji anni. U costu è u cunsumu d'energia di u prucessu di cunversione fotoelettrica, in particulare l'interconnessione di fibra ottica interna, sò i prublemi principali. U prugressu di ricerca di a fotonica di siliciu è e caratteristiche di a fibra ottica cambianu sta situazione.

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Struttura basica di fibra ottica

E fibre ottiche sò generalmente divise in multimode è unicu modu. A fibra multimode pò utilizà una fonte di luce LED à pocu costu per trasmette parechji modi di luce. A fibra di modu unicu hà generalmente bisognu di usà laser modulatu, ma hè carattarizatu da una larga crescita di a cobertura è a larghezza di banda. A fibra ottica plastica low cost hè aduprata in applicazioni relativamente brevi è bassu di velocità di dati. L'urganizazione internaziunale per a Standardizazione (ISO) standardizza a prestazione di i cavi ottici attraversu una seria di nomi OM 1-5.

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A fibra ottica hà sperimentatu un prucessu di migliuramentu cuntinuu in larghezza di banda, forza, riduzione d'attenuazione, facilità d'installazione è riduzione di costu. I primi cavi ottici eranu assai propensi à l'attenuazione di u signale è a frattura per via di curve ruvide o sharp. Nuove fibre monomode è multimode allarganu a gamma di raghju di curvatura.

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Axon cable offre cavi ibridi è soluzioni multi-core

U vetru utilizatu per furmà u fotoconduttore cuntinueghja à esse ottimizatu, riducendu cusì a perdita di scattering, a dispersione, a dispersione di u modu di polarizazione è l'attenuazione di a micro curvatura. Attualmente, l'attenuazione di a lunghezza di u cable otticu 1550m pruduttu hè solu 0.15db / km. A proliferazione di parchi è centri di dati Metro hè una tendenza emergente. U ligame di cumunicazione otticu d'alta capacità finu à 100 km hè diventatu una cundizione cruciale per l'operazione di sistemi di rete di grande scala. A migliurà a capacità di u ligame otticu di u costu hè una cundizione necessaria per sustene a crescita esponenziale di u trafficu di a rete. Una soluzione hè di utilizà fibra multi-core. A fibra ottica multi-core permette di trasmette diversi segnali simultaneamente longu diversi core in a listessa fibra ottica, per aumentà a densità di trasmissione di dati in una sola fibra ottica. I cavi ottici avanzati, di densità di fibra estremamente alta, entranu in u mercatu per sustene u trafficu crescente. Furukawa hà stallatu recentemente 6912 fibre ottiche in un tubu di diametru di 1.25 inch trà dui centri di dati nordamericani. A fibra di core cavu hè una altra variante interessante. A luce hè trasmessa micca per via di vetru o plastica, ma per u core di u centru di l'aria. I miglioramenti di a fabricazione riducenu e caratteristiche di perdita è ritardu, rendendu a fibra cava attraente in l'applicazioni chì anu bisognu di trasmette luce o dati cù impulsi assai brevi o ritardu minimu.光纤使高速数据链路更快更远的梦想成为现实

A fibra attiva raoc di Airborn hè adattata per ambienti aerospaziali militari è commerciali duri.

I cavi ottici attivi (AOCS) sò diventati assai populari per via di a so capacità di espansione i cumpunenti tradiziunali di cable di cobre. Utilizendu una interfaccia standard di rame, u signale hè cunvertitu in un impulsu otticu in u lînia sollievu di tensione è accoppiatu à a fibra ottica. U prucessu oppostu si trova à a fine di riceve. Da a perspettiva di l'installatori, a gamma di cablaggi ottici hè aumentata è u voluminu di cavi ottichi hè ridutta. A fibra ottica robusta hè carattarizata da una forza interna è una giacca esterna robusta, chì pò esse usata in campi militari, avionici è industriali duri. L'opzioni di imballaggio di fibre ottiche cuntinueghjanu à espansione, cumprese a cunfigurazione di banda piatta, cablaggio simplificatu è resistenza ridutta à u flussu d'aria di rinfrescante. Alta densità, multi fibra MPO è MXC lînias pò finisce sin'à 72 fibres.

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A fibra ottica pò esse fatta in cumpunenti planari standard è persunalizati. Una pluralità di fibre sò ligate à un sustrato flessibile per furmà un backplane otticu.

L'ingegneri ponu risponde à a crescente dumanda di capacità di rete mettendu più fibra per rende l'infrastruttura di fibra esistente più efficiente. L'ottica parallela furnisce una alternativa à a fibra unica tradiziunale o fibra di coppia.

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Rete di fibra ottica

U trasmettitore à una estremità comunica cù u ricevitore à l'altru estremità per propagà un unicu flussu di dati nantu à parechje fibre ottiche. Cù sta cunfigurazione, un ligame otticu parallelu pò aduprà quattru trasmettitori 2.5gb / s per mandà un signalu 10Gb / s. Utilizendu a luce di culori ligeramente diffirenti, i flussi di dati multipli ponu esse mandati simultaneamente attraversu a stessa fibra, invece di utilizà a luce di un solu culore.

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Schema di fibra ottica WDM

U multiplexer da u latu di trasmissione codifica parechji flussi di dati cù frequenze diverse, chì sò incrustati in un fasciu di luce è accoppiati à una sola fibra ottica. U prucessu oppostu si trova à a fine di riceve di u canali. I signali ottici bidirezionali ponu esse trasmessi per una fibra ottica. Attraversu una densa divisione di lunghezza d'onda multiplexing, finu à 80 canali di dati ponu esse multiplexati in una fibra ottica.

A tecnulugia di modulazione avanzata permette à i disegnatori di migliurà ulteriormente i ligami di trasmissione ottica. A modulazione di ampiezza in quadratura (QAM) combina diversi livelli di amplitude è cambiamenti di fase per aumentà a capacità di i ligami di cumunicazione di dati ottici.

Utilizendu a cumminazione di ampiezza, fase è polarizazione, a tecnulugia di coerenza hè u metudu di modulazione più robustu è efficace per ottimisà a trasmissione di dati otticu. A trasmissione coerente combina quattru livelli di modulazione di ampiezza è modulazione di fasi è polarizazione ottica verticale è horizontale per maximizà a capacità di dati di una sola fibra. U ligame di a prossima generazione di 800 GB cù sta tecnulugia hè intrutu in u mercatu.

Queste tecnulugia anu spintu a capacità di a fibra ottica à un livellu più altu. L'industria hè avà di fronte à u limitu teoricu di avvicinà un unicu canali di cumunicazione. U limitu Shannon, chì data di u 1948, hè a più grande rata di dati senza errore calculata. Finu à uni pochi anni fà, cunziddi a capacità di i canali ottichi esistenti, ùn era micca particularmente degne di nota.

A dumanda di ligami di dati d'alta velocità hè guidata da una varietà di tendenze, cumprese a crescita di centri di dati super grande, u muvimentu di risorse di l'informatica à a punta, l'adopzione cuntinuata di 5g, è l'espansione di fibra ottica à a casa. . U prugressu di a prestazione di fibra ottica è a tecnulugia di modulazione avanzata, inseme cù a multi fibra d'alta densità mejorata lînia, furnisce una strada per ghjunghje l'ughjettu per l'informatica è a cumunicazione futura à alta velocità.


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