گهڻو وقت اڳ، Zhuhai ۽ Macao جي وچ ۾ Hengqin جي گڏيل ترقي لاء وچين سال جي جوابي شيٽ آهستي آهستي سامهون اچي رهي هئي.سرحد پار آپٽيڪل فائبرن مان هڪ ڌيان ڇڪايو.اهو Zhuhai ۽ Macao مان گذري ويو ته ڪمپيوٽر جي طاقت جي وچ ۾ ڪنيڪشن ۽ وسيلن جي حصيداري کي ميڪو کان هينگقين، ۽ هڪ معلوماتي چينل ٺاهي.شنگھائي اعليٰ معيار جي معاشي ترقي ۽ رهاڪن لاءِ بهتر ڪميونيڪيشن سروسز کي يقيني بڻائڻ لاءِ ”آپٽيڪل ان ڪاپر بيڪ“ آل فائبر ڪميونيڪيشن نيٽ ورڪ جي اپ گريڊيشن ۽ ٽرانسفارميشن پروجيڪٽ کي پڻ فروغ ڏئي رهيو آهي.
انٽرنيٽ ٽيڪنالوجي جي تيزيءَ سان ترقي ڪندي، انٽرنيٽ ٽريفڪ لاءِ صارفين جي گهرج ڏينهون ڏينهن وڌي رهي آهي، آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن جي صلاحيت کي ڪيئن بهتر بڻايو وڃي اهو هڪ تڪڙي مسئلو بڻجي ويو آهي جنهن کي حل ڪيو وڃي.
آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن ٽيڪنالاجي جي ظاهر ٿيڻ کان وٺي، سائنس ۽ ٽيڪنالاجي ۽ سماج جي شعبن ۾ وڏيون تبديليون آيون آهن.ليزر ٽيڪنالاجي جي هڪ اهم ايپليڪيشن جي طور تي، ليزر انفارميشن ٽيڪنالاجي جي نمائندگي ڪندڙ آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن ٽيڪنالاجي جديد ڪميونيڪيشن نيٽ ورڪ جو فريم ورڪ ٺاهيو آهي ۽ معلومات جي منتقلي جو هڪ اهم حصو بڻجي چڪو آهي.آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن ٽيڪنالاجي موجوده انٽرنيٽ جي دنيا جي هڪ اهم قوت آهي، ۽ اها پڻ معلومات جي عمر جي بنيادي ٽيڪنالاجي مان هڪ آهي.
مختلف اڀرندڙ ٽيڪنالاجيز جي مسلسل ظهور سان، جهڙوڪ انٽرنيٽ آف شين، بگ ڊيٽا، ورچوئل ريئلٽي، مصنوعي ذهانت (AI)، پنجين نسل جي موبائيل ڪميونيڪيشن (5G) ۽ ٻيون ٽيڪنالاجيون، معلومات جي تبادلي ۽ ٽرانسميشن تي وڌيڪ مطالبا رکيا ويا آهن.2019 ۾ Cisco پاران جاري ڪيل تحقيق جي انگن اکرن موجب، عالمي سالياني IP ٽرئفڪ 2017 ۾ 1.5ZB (1ZB=1021B) کان 2022 ۾ 4.8ZB تائين وڌي ويندي، 26٪ جي مرڪب سالياني واڌ جي شرح سان.تيز ٽريفڪ جي ترقي جي رجحان سان منهن ڏيڻ، آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن، ڪميونيڪيشن نيٽ ورڪ جو سڀ کان وڏو حصو جي طور تي، اپڊيٽ ڪرڻ لاءِ زبردست دٻاءُ هيٺ آهي.تيز رفتار، وڏي ظرفيت وارو آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن سسٽم ۽ نيٽ ورڪ آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن ٽيڪنالاجي جي مکيه اسٽريم ڊولپمينٽ جي طرف هوندا.
آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن ٽيڪنالاجي جي ترقي جي تاريخ ۽ تحقيق جي صورتحال
پهريون روبي ليزر 1960 ۾ تيار ڪيو ويو، جنهن جي دريافت کانپوءِ 1958 ۾ آرٿر شولو ۽ چارلس ٽائونز پاران ليزر ڪيئن ڪم ڪن ٿا. ان کان پوء، 1970 ۾، پهريون AlGaAs سيمي ڪنڊڪٽر ليزر جيڪو ڪمري جي درجه حرارت تي مسلسل ڪم ڪرڻ جي قابل آهي، ڪاميابي سان ترقي ڪئي وئي، ۽ 1977 ۾، سيمي ڪنڊڪٽر ليزر کي عملي ماحول ۾ هزارين ڪلاڪن تائين مسلسل ڪم ڪرڻ جو احساس ٿيو.
هينئر تائين، ليزرن وٽ تجارتي آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن لاءِ شرطون آهن.ليزر جي ايجاد جي شروعات کان وٺي، موجد مواصلات جي ميدان ۾ ان جي اهم امڪاني ايپليڪيشن کي تسليم ڪيو.بهرحال، ليزر ڪميونيڪيشن ٽيڪنالاجي ۾ ٻه واضح خاميون آهن: هڪ ته ليزر شعاع جي ڦيرڦار جي ڪري توانائي جو وڏو مقدار ضايع ٿي ويندو؛ٻيو اهو آهي ته اهو ايپليڪيشن ماحول کان تمام گهڻو متاثر ٿئي ٿو، جيئن ته ماحول جي ماحول ۾ ايپليڪيشن خاص طور تي موسم جي حالتن ۾ تبديلين جي تابع ٿيندي.تنهن ڪري، ليزر ڪميونيڪيشن لاء، هڪ مناسب نظريي waveguide تمام ضروري آهي.
فزڪس ۾ نوبل انعام ماڻيندڙ ڊاڪٽر ڪائو ڪنگ پاران تجويز ڪيل ڪميونيڪيشن لاءِ استعمال ٿيندڙ آپٽيڪل فائبر، ويگ گائيڊز لاءِ ليزر ڪميونيڪيشن ٽيڪنالاجي جي ضرورتن کي پورو ڪري ٿو.هن تجويز ڪيو ته شيشي جي آپٽيڪل فائبر جي Rayleigh اسڪيٽرنگ نقصان تمام گهٽ (20 dB/km کان گهٽ) ٿي سگهي ٿو، ۽ آپٽيڪل فائبر ۾ بجليءَ جو نقصان خاص طور تي شيشي جي مواد ۾ نجاست ذريعي روشنيءَ کي جذب ڪرڻ سان ٿئي ٿو، تنهنڪري مواد جي صفائي اهم آهي. آپٽيڪل فائبر جي نقصان کي گھٽائڻ جي ڪنجي، ۽ پڻ اشارو ڪيو ته سنگل موڊ ٽرانسميشن سٺي رابطي جي ڪارڪردگي کي برقرار رکڻ لاء ضروري آهي.
1970 ۾، ڪارننگ گلاس ڪمپنيءَ ڊاڪٽر ڪائو جي صاف ڪرڻ واري تجويز موجب اٽڪل 20dB/km جي نقصان سان ڪوارٽز تي ٻڌل ملٽي موڊ آپٽيڪل فائبر تيار ڪيو، جيڪا آپٽيڪل فائبر کي ڪميونيڪيشن ٽرانسميشن ميڊيا جي حقيقت بڻائي ٿي.مسلسل تحقيق ۽ ترقي کان پوء، کوارٽز جي بنياد تي نظرياتي فائبر جو نقصان نظرياتي حد تائين پهچي ويو.هينئر تائين، آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن جون حالتون مڪمل طور تي مطمئن ٿي چڪيون آهن.
شروعاتي آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن سسٽم سڀني کي سڌو رستو ڳولڻ جو طريقو اختيار ڪيو.هي هڪ نسبتا سادو آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن جو طريقو آهي.PD هڪ چورس قانون ڊيڪٽر آهي، ۽ صرف نظرياتي سگنل جي شدت معلوم ڪري سگهجي ٿي.هي سڌو پتو لڳائڻ وارو طريقو 1970 جي ڏهاڪي ۾ آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن ٽيڪنالاجي جي پهرين نسل کان وٺي 1990 جي شروعات تائين جاري آهي.
بينڊوڊٿ جي اندر اسپيڪٽرم جي استعمال کي وڌائڻ لاءِ، اسان کي ٻن پاسن کان شروع ڪرڻ جي ضرورت آھي: ھڪڙو آھي ٽيڪنالاجي کي استعمال ڪرڻ لاءِ شانن جي حد تائين پھچڻ، پر اسپيڪٽرم جي ڪارڪردگيءَ ۾ اضافو ٽيليڪميونيڪيشن کان شور جي تناسب جي ضرورتن کي وڌايو آھي، ان ڪري ٽرانسميشن جي فاصلي؛ٻيو مرحلو جو پورو استعمال ڪرڻ آهي، پولرائيزيشن رياست جي معلومات کڻڻ جي صلاحيت کي ٽرانسميشن لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي، جيڪو ٻيو نسل مربوط آپٽيڪل ڪميونيڪيشن سسٽم آهي.
ٻئي نسل جو مربوط آپٽيڪل ڪميونيڪيشن سسٽم انٽراڊائن جي سڃاڻپ لاءِ آپٽيڪل ميڪر استعمال ڪري ٿو، ۽ پولرائزيشن تنوع جي استقبال کي اختيار ڪري ٿو، يعني وصول ڪرڻ واري آخر ۾، سگنل جي روشني ۽ مقامي اوسيليٽر لائيٽ روشنيءَ جي ٻن شعاعن ۾ ضم ٿي وڃن ٿيون جن جون پولرائيزيشن حالتون آرٿوگونل آهن. هڪٻئي لاء.هن طريقي سان، پولارائيزيشن غير حساس استقبال حاصل ڪري سگهجي ٿو.ان کان علاوه، اهو اشارو ڪيو وڃي ٿو ته هن وقت، فریکوئنسي ٽريڪنگ، ڪيريئر مرحلن جي وصولي، مساوات، هم وقت سازي، پولارائيزيشن ٽريڪنگ ۽ وصول ڪرڻ واري آخر ۾ ڊيموپليڪسنگ سڀني کي مڪمل ڪري سگهجي ٿو ڊجيٽل سگنل پروسيسنگ (DSP) ٽيڪنالاجي، جيڪا هارڊويئر کي تمام آسان بڻائي ٿي. رسيور جي ڊيزائن، ۽ بهتر سگنل وصولي جي صلاحيت.
آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن ٽيڪنالاجي جي ترقيءَ کي منهن ڏيڻ لاءِ ڪجهه چيلنجز ۽ غور ويچار
مختلف ٽيڪنالاجيز جي ايپليڪيشن ذريعي، علمي حلقن ۽ صنعت بنيادي طور تي آپٽيڪل فائبر مواصلاتي نظام جي چشمي ڪارڪردگي جي حد تائين پهچي ويا آهن.ٽرانسميشن جي صلاحيت کي وڌائڻ لاء جاري رکڻ لاء، اهو صرف حاصل ڪري سگهجي ٿو سسٽم بينڊوڊٿ بي (ليني طور تي وڌندڙ گنجائش) يا سگنل کان شور جي تناسب کي وڌائڻ سان.خاص بحث هيٺ ڏنل آهي.
1. ٽرانسميٽ پاور کي وڌائڻ لاء حل
جيئن ته اعلي طاقت واري ٽرانسميشن جي ڪري غير لائنر اثر فائبر ڪراس-سيڪشن جي اثرائتي علائقي کي صحيح طور تي وڌائڻ سان گھٽائي سگهجي ٿو، اهو ٽرانسميشن لاء واحد موڊ فائبر جي بدران چند موڊ فائبر استعمال ڪرڻ جي طاقت وڌائڻ جو هڪ حل آهي.ان کان علاوه، غير لڪير اثرات لاء موجوده سڀ کان وڌيڪ عام حل ڊجيٽل بيڪ پروپيگيشن (DBP) الورورٿم استعمال ڪرڻ آهي، پر الورورٿم جي ڪارڪردگي جي بهتري سان ڪمپيوٽيشنل پيچيدگي ۾ اضافو ٿيندو.تازي طور تي، مشين لرننگ ٽيڪنالاجي جي تحقيق غير لائنر معاوضي ۾ هڪ سٺو ايپليڪيشن جو امڪان ڏيکاريو آهي، جيڪو الورورٿم جي پيچيدگي کي تمام گهڻو گھٽائي ٿو، تنهنڪري ڊي بي پي سسٽم جي ڊيزائن کي مستقبل ۾ مشين سکيا جي مدد ڪري سگهجي ٿي.
2. آپٽيڪل ايمپليفائر جي بينڊوڊٿ کي وڌايو
بينڊوڊٿ وڌائڻ سان EDFA جي فریکوئنسي رينج جي حد کي ٽوڙي سگھي ٿو.C-band ۽ L-band کان علاوه، S-band پڻ ايپليڪيشن رينج ۾ شامل ٿي سگھي ٿو، ۽ SOA يا رامان ايمپليفائر کي وڌائڻ لاء استعمال ڪري سگھجي ٿو.بهرحال، موجوده آپٽيڪل فائبر کي S-band کان سواءِ فريڪوئنسي بينڊ ۾ وڏو نقصان آهي، ۽ ٽرانسميشن نقصان کي گهٽائڻ لاءِ نئين قسم جي آپٽيڪل فائبر کي ڊزائين ڪرڻ ضروري آهي.پر باقي بينڊن لاءِ، تجارتي طور تي دستياب آپٽيڪل ايمپليفڪيشن ٽيڪنالاجي پڻ هڪ چئلينج آهي.
3. گھٽ ٽرانسميشن نقصان آپٽيڪل فائبر تي تحقيق
گھٽ ٽرانسميشن نقصان فائبر تي تحقيق هن فيلڊ ۾ سڀ کان وڌيڪ نازڪ مسئلن مان هڪ آهي.هولو ڪور فائبر (HCF) ۾ گھٽ ٽرانسميشن جي نقصان جو امڪان آهي، جيڪو فائبر ٽرانسميشن جي وقت جي دير کي گھٽائي ڇڏيندو ۽ فائبر جي غير لائنر مسئلي کي وڏي حد تائين ختم ڪري سگهي ٿو.
4. خلائي ڊويزن ملٽي پلڪسنگ سان لاڳاپيل ٽيڪنالاجي تي تحقيق
خلائي ڊويزن ملٽي پلڪسنگ ٽيڪنالاجي هڪ واحد فائبر جي گنجائش کي وڌائڻ لاء هڪ مؤثر حل آهي.خاص طور تي، ملٽي ڪور آپٽيڪل فائبر ٽرانسميشن لاء استعمال ڪيو ويندو آهي، ۽ هڪ واحد فائبر جي گنجائش ٻيڻو آهي.هن سلسلي ۾ بنيادي مسئلو اهو آهي ته ڇا هڪ اعلي ڪارڪردگي آپٽيڪل ايمپليفائر آهي.، ٻي صورت ۾ اهو صرف ڪيترن ئي سنگل ڪور آپٽيڪل فائبرن جي برابر ٿي سگهي ٿو؛موڊ ڊويزن ملٽي پلڪسنگ ٽيڪنالاجي استعمال ڪندي جنهن ۾ لڪير پولرائزيشن موڊ، OAM بيم فيز سنگولرٽي تي ٻڌل ۽ سلنڊريڪل ویکٹر بيم پولرائزيشن سنگولرٽي جي بنياد تي، اهڙي ٽيڪنالاجي ٿي سگهي ٿي بيم ملٽي پلڪسنگ آزادي جي نئين درجي فراهم ڪري ٿي ۽ آپٽيڪل ڪميونيڪيشن سسٽم جي صلاحيت کي بهتر بڻائي ٿي.اهو آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن ٽيڪنالاجي ۾ وسيع ايپليڪيشن جا امڪان آهن، پر لاڳاپيل آپٽيڪل ايمپليفائرز تي تحقيق پڻ هڪ چئلينج آهي.ان کان علاوه، سسٽم جي پيچيدگي کي ڪيئن بيلنس ڪرڻ جو سبب ڊفرنشل موڊ گروپ جي دير ۽ گھڻن-ان پٽ گھڻن-آؤٽ-پٽ ڊجيٽل برابري ٽيڪنالاجي پڻ ڌيان جي لائق آهي.
آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن ٽيڪنالاجي جي ترقي جا امڪان
آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن ٽيڪنالاجي شروعاتي گهٽ رفتار واري ٽرانسميشن کان موجوده تيز رفتار ٽرانسميشن تائين ترقي ڪئي آهي، ۽ انفارميشن سوسائٽي جي حمايت ڪندڙ ريبون ٽيڪنالاجي مان هڪ بڻجي چڪو آهي، ۽ هڪ وڏو نظم و ضبط ۽ سماجي ميدان ٺاهي ڇڏيو آهي.مستقبل ۾، جيئن سماج جي معلومات جي منتقلي جي طلب وڌندي رهي ٿي، آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن سسٽم ۽ نيٽ ورڪ ٽيڪنالاجيون الٽرا وڏي ظرفيت، ذهانت ۽ انضمام جي طرف وڌنديون.ٽرانسميشن جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائڻ دوران، اهي لاڳاپا گهٽائڻ ۽ ماڻهن جي معيشت جي خدمت ڪرڻ ۽ ملڪ کي معلومات جي تعمير ۾ مدد جاري رکندا.سماج هڪ اهم ڪردار ادا ڪري ٿو.CeiTa ڪيترن ئي قدرتي آفتن جي تنظيمن سان تعاون ڪيو آهي، جيڪي علائقائي حفاظت جي خبردارين جي اڳڪٿي ڪري سگھن ٿيون جهڙوڪ زلزلي، ٻوڏ، ۽ سونامي.اهو صرف CeiTa جي ONU سان ڳنڍڻ جي ضرورت آهي.جڏهن هڪ قدرتي آفت ٿئي ٿي، زلزلي اسٽيشن هڪ ابتدائي خبرداري جاري ڪندو.ONU Alerts تحت ٽرمينل کي هم وقت ساز ڪيو ويندو.
(1) ذھني بصري نيٽ ورڪ
وائرليس ڪميونيڪيشن سسٽم جي مقابلي ۾، انٽيليجنٽ آپٽيڪل نيٽ ورڪ جو آپٽيڪل ڪميونيڪيشن سسٽم ۽ نيٽ ورڪ اڃا تائين شروعاتي اسٽيج ۾ آهن نيٽ ورڪ جي ترتيب، نيٽ ورڪ جي سار سنڀال ۽ غلطي جي تشخيص جي لحاظ کان، ۽ انٽيليجنس جو درجو ڪافي نه آهي.هڪ واحد فائبر جي وڏي گنجائش جي ڪري، ڪنهن به فائبر جي ناڪامي جي واقعن جي معيشت ۽ سماج تي وڏو اثر پوندو.تنهن ڪري، نيٽ ورڪ پيٽرولر جي نگراني مستقبل جي ذهين نيٽ ورڪ جي ترقي لاء تمام ضروري آهي.تحقيقي هدايتون جن کي مستقبل ۾ هن پاسو تي ڌيان ڏيڻ جي ضرورت آهي انهن ۾ شامل آهن: سسٽم پيٽرولر مانيٽرنگ سسٽم آساني سان مربوط ٽيڪنالاجي ۽ مشين لرننگ جي بنياد تي، فزيڪل مقدار مانيٽرنگ ٽيڪنالاجي جي بنياد تي مربوط سگنل تجزيي ۽ مرحلو-حساس آپٽيڪل ٽائيم-ڊومين ريفريڪشن.
(2) مربوط ٽيڪنالاجي ۽ سسٽم
ڊوائيس انضمام جو بنيادي مقصد خرچ گھٽائڻ آھي.آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن ٽيڪنالاجي ۾، سگنلن جي مختصر فاصلي تي تيز رفتار ٽرانسميشن کي مسلسل سگنل جي بحالي ذريعي محسوس ڪري سگهجي ٿو.بهرحال، مرحلن ۽ پولرائزيشن رياست جي بحالي جي مسئلن جي ڪري، مربوط سسٽم جي انضمام اڃا به نسبتا ڏکيو آهي.ان کان علاوه، جيڪڏهن هڪ وڏي پيماني تي مربوط آپٽيڪل-اليڪٽرڪ-نظرياتي نظام کي محسوس ڪري سگهجي ٿو، سسٽم جي صلاحيت پڻ بهتر ٿي ويندي.جڏهن ته، گهٽ ٽيڪنيڪل ڪارڪردگي، اعلي پيچيدگي، ۽ انضمام ۾ مشڪلاتن جي سببن جي ڪري، سڀني بصري سگنلن کي وڏي پيماني تي فروغ ڏيڻ ناممڪن آهي جهڙوڪ آل-آپٽيڪل 2R (ري-ايمپليفڪيشن، ٻيهر شڪل ڏيڻ)، 3R (ٻيهر وڌائڻ) , re-time, and re-shaping) نظرياتي ڪميونيڪيشن جي ميدان ۾.پروسيسنگ ٽيڪنالاجي.تنهن ڪري، انٽيگريشن ٽيڪنالاجي ۽ سسٽم جي لحاظ کان، مستقبل جي تحقيق جون هدايتون هن ريت آهن: جيتوڻيڪ خلائي ڊويزن ملٽيپليڪسنگ سسٽم تي موجوده تحقيق نسبتا امير آهي، خلائي ڊويزن ملٽي پلڪسنگ سسٽم جي اهم حصن اڃا تائين اڪيڊميريا ۽ صنعت ۾ ٽيڪنالاجي ڪاميابي حاصل نه ڪئي آهي، ۽ وڌيڪ مضبوط ڪرڻ جي ضرورت آهي.تحقيق، جهڙوڪ مربوط ليزر ۽ ماڊلٽر، ٻه طرفي مربوط رسيور، اعلي توانائي-افاديت مربوط آپٽيڪل ايمپليفائر، وغيره.نئين قسم جا آپٽيڪل فائبر شايد سسٽم بينڊوڊٿ کي خاص طور تي وڌائي سگھن ٿا، پر اڃا وڌيڪ تحقيق جي ضرورت آهي انهي کي يقيني بڻائڻ لاءِ ته انهن جي جامع ڪارڪردگي ۽ پيداواري عمل موجوده سنگل موڊ فائبر جي سطح تائين پهچي سگهن.مختلف ڊوائيسز جو مطالعو ڪريو جيڪي ڪميونيڪيشن لنڪ ۾ نئين فائبر سان استعمال ڪري سگھجن ٿيون.
(3) آپٽيڪل ڪميونيڪيشن ڊوائيسز
آپٽيڪل ڪميونيڪيشن ڊيوائسز ۾، سلڪون فوٽوونڪ ڊوائيسز جي تحقيق ۽ ترقي ابتدائي نتيجا حاصل ڪري چڪو آهي.بهرحال، في الحال، گهريلو لاڳاپيل تحقيق بنيادي طور تي غير فعال ڊوائيسز تي ٻڌل آهي، ۽ فعال ڊوائيسز تي تحقيق نسبتا ڪمزور آهي.نظرياتي ڪميونيڪيشن ڊوائيسز جي لحاظ کان، مستقبل جي تحقيق جي هدايتن ۾ شامل آهن: فعال ڊوائيسز ۽ سلڪون آپٽيڪل ڊوائيسز جي انضمام جي تحقيق؛غير سلڪون آپٽيڪل ڊوائيسز جي انٽيگريشن ٽيڪنالاجي تي تحقيق، جيئن ته III-V مواد ۽ ذيلي ذخيرو جي انضمام ٽيڪنالاجي تي تحقيق؛نئين ڊوائيس جي تحقيق ۽ ترقي جي وڌيڪ ترقي.فالو اپ، جيئن ته انٽيگريٽيڊ ليتيم نيوبيٽ آپٽيڪل ويگ گائيڊ تيز رفتار ۽ گهٽ پاور واپرائڻ جي فائدن سان.
پوسٽ جو وقت: آگسٽ-03-2023
