Mit der rasanten Entwicklung der künstlichen Intelligenz (KI) hat der Bedarf an Datenverarbeitungs- und Kommunikationskapazitäten ein beispielloses Ausmaß erreicht. Insbesondere in Bereichen wie Big Data-Analyse, Deep Learning und Cloud Computing stellen Kommunikationssysteme zunehmend höhere Anforderungen an Geschwindigkeit und Bandbreite. Herkömmliche Singlemode-Glasfasern (SMF) unterliegen der nichtlinearen Shannon-Grenze, sodass ihre Übertragungskapazität ihre Obergrenze erreicht. Die Spatial Division Multiplexing (SDM)-Übertragungstechnologie, repräsentiert durch Multicore-Glasfasern (MCF), wird häufig in kohärenten Fernübertragungsnetzen und optischen Nahbereichszugangsnetzen eingesetzt und verbessert die Gesamtübertragungskapazität des Netzwerks deutlich.
Mehrkern-Glasfasern überwinden die Grenzen herkömmlicher Singlemode-Fasern, indem sie mehrere unabhängige Faserkerne in einer einzigen Faser integrieren und so die Übertragungskapazität deutlich erhöhen. Eine typische Mehrkernfaser kann vier bis acht Singlemode-Faserkerne enthalten, die gleichmäßig in einer Schutzhülle mit einem Durchmesser von ca. 125 µm verteilt sind. Dies erhöht die Gesamtbandbreite deutlich, ohne den Außendurchmesser zu vergrößern. Dies stellt eine ideale Lösung für den explosionsartig wachsenden Kommunikationsbedarf im Bereich der künstlichen Intelligenz dar.
Die Anwendung von Mehrkern-Glasfasern erfordert die Lösung einer Reihe von Problemen, wie z. B. der Mehrkern-Faserverbindung und der Verbindung zwischen Mehrkern-Fasern und herkömmlichen Fasern. Es ist notwendig, periphere Komponentenprodukte wie MCF-Faserstecker, Fan-In- und Fan-Out-Geräte für die MCF-SCF-Konvertierung zu entwickeln und die Kompatibilität und Universalität mit bestehenden und kommerziellen Technologien zu berücksichtigen.
Multi-Core-Glasfaser-Fan-In/Fan-Out-Gerät
Wie verbindet man Mehrkern-Glasfasern mit herkömmlichen Einkern-Glasfasern? Mehrkern-Faser-Fan-In- und Fan-Out-Geräte (FIFO) sind Schlüsselkomponenten für eine effiziente Kopplung zwischen Mehrkern-Fasern und Standard-Singlemode-Fasern. Derzeit gibt es verschiedene Technologien zur Implementierung von Mehrkern-Faser-Fan-In- und Fan-Out-Geräten: Fused-Tapered-Technologie, Bündelfaser-Bündelmethode, 3D-Wellenleitertechnologie und Weltraumoptiktechnologie. Die oben genannten Methoden haben alle ihre eigenen Vorteile und eignen sich für unterschiedliche Anwendungsszenarien.
Mehradriger Glasfaser-MCF-Glasfaseranschluss
Das Verbindungsproblem zwischen Mehrkern- und Einkern-Glasfasern ist gelöst, die Verbindung zwischen Mehrkern-Glasfasern muss jedoch noch geklärt werden. Derzeit werden Mehrkern-Glasfasern meist durch Schmelzspleißen verbunden, doch diese Methode ist mit gewissen Einschränkungen verbunden, wie z. B. einem hohen Konstruktionsaufwand und einer späteren Wartung. Derzeit gibt es keinen einheitlichen Standard für die Herstellung von Mehrkern-Glasfasern. Jeder Hersteller produziert Mehrkern-Glasfasern mit unterschiedlichen Kernanordnungen, Kerngrößen, Kernabständen usw., was das Schmelzspleißen zwischen Mehrkern-Glasfasern unmerklich erschwert.
Multi-Core-Faser-MCF-Hybridmodul (angewendet auf optisches EDFA-Verstärkersystem)
Im optischen Übertragungssystem Space Division Multiplexing (SDM) liegt der Schlüssel zur Erzielung hoher Kapazität, hoher Geschwindigkeit und großer Entfernungen in der Kompensation der Übertragungsverluste von Signalen in Glasfasern. Optische Verstärker sind dabei wesentliche Kernkomponenten. Als wichtige Triebkraft für die praktische Anwendung der SDM-Technologie bestimmt die Leistungsfähigkeit von SDM-Faserverstärkern direkt die Machbarkeit des gesamten Systems. Unter ihnen hat sich der mehrkernige Erbium-dotierte Faserverstärker (MC-EFA) zu einer unverzichtbaren Schlüsselkomponente in SDM-Übertragungssystemen entwickelt.
Ein typisches EDFA-System besteht hauptsächlich aus Kernkomponenten wie Erbium-dotierter Faser (EDF), Pumplichtquelle, Koppler, Isolator und optischem Filter. In MC-EFA-Systemen werden üblicherweise Fan-In/Fan-Out-Geräte (FIFO) eingesetzt, um eine effiziente Konvertierung zwischen Multicore-Faser (MCF) und Singlecore-Faser (SCF) zu erreichen. Die zukünftige Multicore-Faser-EDFA-Lösung soll die MCF-SCF-Konvertierungsfunktion direkt in zugehörige optische Komponenten (wie 980/1550 WDM, Gain-Flattening-Filter GFF) integrieren und so die Systemarchitektur vereinfachen und die Gesamtleistung verbessern.
Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der SDM-Technologie werden MCF-Hybridkomponenten effizientere und verlustärmere Verstärkerlösungen für zukünftige optische Kommunikationssysteme mit hoher Kapazität bieten.
In diesem Zusammenhang hat HYC MCF-Glasfaser-Steckverbinder speziell für mehradrige Glasfaserverbindungen entwickelt und bietet drei Schnittstellentypen: LC-, FC- und MC-Typ. Die MCF-Mehradrig-Glasfaser-Steckverbinder vom LC- und FC-Typ wurden teilweise modifiziert und basieren auf herkömmlichen LC/FC-Steckverbindern. Dadurch wurden Positionierung und Haltefunktion optimiert, der Schleifkopplungsprozess verbessert, minimale Änderungen der Einfügungsdämpfung nach mehreren Kopplungen sichergestellt und teure Fusionsspleißprozesse direkt ersetzt, um die Benutzerfreundlichkeit zu gewährleisten. Darüber hinaus hat Yiyuantong einen speziellen MC-Steckverbinder entwickelt, der kleiner als herkömmliche Schnittstellensteckverbinder ist und in dichteren Räumen eingesetzt werden kann.
Beitragszeit: 05.06.2025