డెవలప్‌మెంట్ స్టేటస్ అండ్ ప్రాస్పెక్ట్ ఆఫ్ ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ టెక్నాలజీ ది ఎడిటర్స్ నోట్

వివిధ సాంకేతికతలను ఉపయోగించడం ద్వారా, అకడమిక్ సర్కిల్‌లు మరియు పరిశ్రమలు ప్రాథమికంగా ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్ యొక్క స్పెక్ట్రల్ సామర్థ్యం యొక్క పరిమితిని చేరుకున్నాయి.ప్రసార సామర్థ్యాన్ని పెంచడం కొనసాగించడానికి, సిస్టమ్ బ్యాండ్‌విడ్త్ B (లీనియర్‌గా పెరుగుతున్న సామర్థ్యం)ని పెంచడం లేదా సిగ్నల్-టు-నాయిస్ నిష్పత్తిని పెంచడం ద్వారా మాత్రమే దీనిని సాధించవచ్చు.నిర్దిష్ట చర్చ క్రింది విధంగా ఉంది.

1. ప్రసార శక్తిని పెంచడానికి పరిష్కారం
ఫైబర్ క్రాస్-సెక్షన్ యొక్క ప్రభావవంతమైన ప్రాంతాన్ని సరిగ్గా పెంచడం ద్వారా హై-పవర్ ట్రాన్స్‌మిషన్ వల్ల కలిగే నాన్ లీనియర్ ఎఫెక్ట్‌ను తగ్గించవచ్చు కాబట్టి, ట్రాన్స్‌మిషన్ కోసం సింగిల్-మోడ్ ఫైబర్‌కు బదులుగా కొన్ని-మోడ్ ఫైబర్‌ను ఉపయోగించడం శక్తిని పెంచడానికి ఇది ఒక పరిష్కారం.అదనంగా, నాన్ లీనియర్ ఎఫెక్ట్‌లకు ప్రస్తుత అత్యంత సాధారణ పరిష్కారం డిజిటల్ బ్యాక్‌ప్రొపగేషన్ (DBP) అల్గారిథమ్‌ను ఉపయోగించడం, అయితే అల్గారిథమ్ పనితీరు మెరుగుదల గణన సంక్లిష్టత పెరుగుదలకు దారి తీస్తుంది.ఇటీవల, నాన్‌లీనియర్ కాంపెన్సేషన్‌లో మెషిన్ లెర్నింగ్ టెక్నాలజీ పరిశోధన మంచి అప్లికేషన్ ప్రాస్పెక్ట్‌ను చూపించింది, ఇది అల్గోరిథం యొక్క సంక్లిష్టతను బాగా తగ్గిస్తుంది, కాబట్టి భవిష్యత్తులో మెషిన్ లెర్నింగ్ ద్వారా DBP సిస్టమ్ రూపకల్పనకు సహాయం చేయవచ్చు.

2. ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను పెంచండి
బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను పెంచడం వలన EDFA ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధి పరిమితిని అధిగమించవచ్చు.C-బ్యాండ్ మరియు L-బ్యాండ్‌తో పాటు, S-బ్యాండ్‌ని కూడా అప్లికేషన్ శ్రేణిలో చేర్చవచ్చు మరియు SOA లేదా రామన్ యాంప్లిఫైయర్ యాంప్లిఫికేషన్ కోసం ఉపయోగించవచ్చు.అయినప్పటికీ, ప్రస్తుతం ఉన్న ఆప్టికల్ ఫైబర్ S-బ్యాండ్ కాకుండా ఇతర ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్‌లలో పెద్ద నష్టాన్ని కలిగి ఉంది మరియు ప్రసార నష్టాన్ని తగ్గించడానికి కొత్త రకం ఆప్టికల్ ఫైబర్‌ను రూపొందించడం అవసరం.కానీ మిగిలిన బ్యాండ్‌లకు, వాణిజ్యపరంగా అందుబాటులో ఉన్న ఆప్టికల్ యాంప్లిఫికేషన్ టెక్నాలజీ కూడా సవాలుగా ఉంది.

3. తక్కువ ప్రసార నష్టం ఆప్టికల్ ఫైబర్‌పై పరిశోధన
తక్కువ ట్రాన్స్‌మిషన్ లాస్ ఫైబర్‌పై పరిశోధన ఈ రంగంలో అత్యంత క్లిష్టమైన సమస్యలలో ఒకటి.హాలో కోర్ ఫైబర్ (HCF) తక్కువ ప్రసార నష్టాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది ఫైబర్ ట్రాన్స్మిషన్ యొక్క సమయ ఆలస్యాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు ఫైబర్ యొక్క నాన్ లీనియర్ సమస్యను చాలా వరకు తొలగించగలదు.

4. స్పేస్ డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్ సంబంధిత సాంకేతికతలపై పరిశోధన
స్పేస్-డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్ టెక్నాలజీ అనేది సింగిల్ ఫైబర్ సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి సమర్థవంతమైన పరిష్కారం.ప్రత్యేకంగా, బహుళ-కోర్ ఆప్టికల్ ఫైబర్ ప్రసారం కోసం ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ఒకే ఫైబర్ సామర్థ్యం రెట్టింపు అవుతుంది.అధిక సామర్థ్యం గల ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ ఉందా అనేది ఈ విషయంలో ప్రధాన సమస్య., లేకుంటే అది బహుళ సింగిల్-కోర్ ఆప్టికల్ ఫైబర్‌లకు మాత్రమే సమానంగా ఉంటుంది;లీనియర్ పోలరైజేషన్ మోడ్‌తో సహా మోడ్-డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్ టెక్నాలజీని ఉపయోగించి, ఫేజ్ సింగులారిటీ ఆధారంగా OAM బీమ్ మరియు ధ్రువణ ఏకత్వంపై ఆధారపడిన స్థూపాకార వెక్టర్ బీమ్, అటువంటి సాంకేతికత బీమ్ మల్టీప్లెక్సింగ్ కొత్త స్థాయి స్వేచ్ఛను అందిస్తుంది మరియు ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్‌ల సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.ఇది ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ టెక్నాలజీలో విస్తృత అప్లికేషన్ అవకాశాలను కలిగి ఉంది, అయితే సంబంధిత ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్‌లపై పరిశోధన కూడా ఒక సవాలుగా ఉంది.అదనంగా, అవకలన మోడ్ సమూహం ఆలస్యం మరియు బహుళ-ఇన్‌పుట్ బహుళ-అవుట్‌పుట్ డిజిటల్ ఈక్వలైజేషన్ టెక్నాలజీ వల్ల ఏర్పడే సిస్టమ్ సంక్లిష్టతను ఎలా బ్యాలెన్స్ చేయాలి అనేది కూడా శ్రద్ధకు అర్హమైనది.

ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధికి అవకాశాలు
ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ టెక్నాలజీ ప్రారంభ తక్కువ-వేగం ప్రసారం నుండి ప్రస్తుత హై-స్పీడ్ ట్రాన్స్‌మిషన్ వరకు అభివృద్ధి చెందింది మరియు సమాచార సమాజానికి మద్దతు ఇచ్చే వెన్నెముక సాంకేతికతలలో ఒకటిగా మారింది మరియు భారీ క్రమశిక్షణ మరియు సామాజిక రంగాన్ని ఏర్పరచింది.భవిష్యత్తులో, సమాచార ప్రసారం కోసం సమాజం యొక్క డిమాండ్ పెరుగుతూనే ఉన్నందున, ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్స్ మరియు నెట్‌వర్క్ టెక్నాలజీలు అతి పెద్ద సామర్థ్యం, ​​తెలివితేటలు మరియు ఏకీకరణ దిశగా అభివృద్ధి చెందుతాయి.ప్రసార పనితీరును మెరుగుపరుస్తూ, వారు ఖర్చులను తగ్గించడం మరియు ప్రజల జీవనోపాధికి సేవ చేయడం మరియు దేశానికి సమాచారాన్ని రూపొందించడంలో సహాయం చేయడం కొనసాగిస్తారు.సమాజం ఒక ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది.భూకంపాలు, వరదలు మరియు సునామీల వంటి ప్రాంతీయ భద్రతా హెచ్చరికలను అంచనా వేయగల అనేక ప్రకృతి వైపరీత్యాల సంస్థలతో CeiTa సహకరించింది.ఇది CeiTa యొక్క ONUకి మాత్రమే కనెక్ట్ చేయబడాలి.ప్రకృతి వైపరీత్యాలు సంభవించినప్పుడు, భూకంప కేంద్రం ముందస్తు హెచ్చరిక జారీ చేస్తుంది.ONU హెచ్చరికల క్రింద ఉన్న టెర్మినల్ సమకాలీకరించబడుతుంది.

(1) ఇంటెలిజెంట్ ఆప్టికల్ నెట్‌వర్క్
వైర్‌లెస్ కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్‌తో పోలిస్తే, ఇంటెలిజెంట్ ఆప్టికల్ నెట్‌వర్క్ యొక్క ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్ మరియు నెట్‌వర్క్ నెట్‌వర్క్ కాన్ఫిగరేషన్, నెట్‌వర్క్ నిర్వహణ మరియు తప్పు నిర్ధారణ పరంగా ఇంకా ప్రారంభ దశలోనే ఉన్నాయి మరియు తెలివితేటలు సరిపోవు.ఒకే ఫైబర్ యొక్క భారీ సామర్థ్యం కారణంగా, ఏదైనా ఫైబర్ వైఫల్యం సంభవించినప్పుడు ఆర్థిక వ్యవస్థ మరియు సమాజంపై గొప్ప ప్రభావం చూపుతుంది.అందువల్ల, భవిష్యత్ ఇంటెలిజెంట్ నెట్‌వర్క్‌ల అభివృద్ధికి నెట్‌వర్క్ పారామితుల పర్యవేక్షణ చాలా ముఖ్యం.భవిష్యత్తులో ఈ అంశంలో శ్రద్ధ వహించాల్సిన పరిశోధన దిశలు: సరళీకృత పొందికైన సాంకేతికత మరియు యంత్ర అభ్యాసం ఆధారంగా సిస్టమ్ పారామీటర్ పర్యవేక్షణ వ్యవస్థ, పొందికైన సిగ్నల్ విశ్లేషణ మరియు దశ-సెన్సిటివ్ ఆప్టికల్ టైమ్-డొమైన్ ప్రతిబింబం ఆధారంగా భౌతిక పరిమాణ పర్యవేక్షణ సాంకేతికత.

(2) ఇంటిగ్రేటెడ్ టెక్నాలజీ మరియు సిస్టమ్
పరికర ఇంటిగ్రేషన్ యొక్క ప్రధాన ఉద్దేశ్యం ఖర్చులను తగ్గించడం.ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ టెక్నాలజీలో, నిరంతర సిగ్నల్ పునరుత్పత్తి ద్వారా సిగ్నల్స్ యొక్క స్వల్ప-దూర హై-స్పీడ్ ప్రసారాన్ని గ్రహించవచ్చు.అయినప్పటికీ, దశ మరియు ధ్రువణ స్థితి పునరుద్ధరణ సమస్యల కారణంగా, పొందికైన వ్యవస్థల ఏకీకరణ ఇప్పటికీ సాపేక్షంగా కష్టం.అదనంగా, పెద్ద-స్థాయి సమీకృత ఆప్టికల్-ఎలక్ట్రికల్-ఆప్టికల్ సిస్టమ్‌ను గ్రహించగలిగితే, సిస్టమ్ సామర్థ్యం కూడా గణనీయంగా మెరుగుపడుతుంది.అయినప్పటికీ, తక్కువ సాంకేతిక సామర్థ్యం, ​​అధిక సంక్లిష్టత మరియు ఏకీకరణలో ఇబ్బంది వంటి అంశాల కారణంగా, ఆల్-ఆప్టికల్ 2R (రీ-యాంప్లిఫికేషన్, రీ-షేపింగ్), 3R (రీ-యాంప్లిఫికేషన్) వంటి ఆల్-ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌లను విస్తృతంగా ప్రచారం చేయడం అసాధ్యం. , రీ-టైమింగ్ మరియు రీ-షేపింగ్) ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్స్ రంగంలో.ప్రాసెసింగ్ టెక్నాలజీ.అందువల్ల, ఇంటిగ్రేషన్ టెక్నాలజీ మరియు సిస్టమ్స్ పరంగా, భవిష్యత్ పరిశోధన దిశలు ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి: స్పేస్ డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్ సిస్టమ్‌లపై ఇప్పటికే ఉన్న పరిశోధనలు సాపేక్షంగా సమృద్ధిగా ఉన్నప్పటికీ, స్పేస్ డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్ సిస్టమ్స్‌లోని కీలక భాగాలు విద్యారంగం మరియు పరిశ్రమలో సాంకేతిక పురోగతులను ఇంకా సాధించలేదు. మరియు మరింత బలోపేతం అవసరం.ఇంటిగ్రేటెడ్ లేజర్‌లు మరియు మాడ్యులేటర్‌లు, టూ-డైమెన్షనల్ ఇంటిగ్రేటెడ్ రిసీవర్‌లు, హై-ఎనర్జీ-ఎఫిషియన్సీ ఇంటిగ్రేటెడ్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్‌లు మొదలైన పరిశోధనలు;కొత్త రకాల ఆప్టికల్ ఫైబర్‌లు సిస్టమ్ బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను గణనీయంగా విస్తరించవచ్చు, అయితే వాటి సమగ్ర పనితీరు మరియు తయారీ ప్రక్రియలు ఇప్పటికే ఉన్న సింగిల్ మోడ్ ఫైబర్ స్థాయికి చేరుకోగలవని నిర్ధారించడానికి ఇంకా పరిశోధన అవసరం;కమ్యూనికేషన్ లింక్‌లోని కొత్త ఫైబర్‌తో ఉపయోగించగల వివిధ పరికరాలను అధ్యయనం చేయండి.

(3) ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ పరికరాలు
ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ పరికరాలలో, సిలికాన్ ఫోటోనిక్ పరికరాల పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి ప్రారంభ ఫలితాలను సాధించింది.అయితే, ప్రస్తుతం, దేశీయ సంబంధిత పరిశోధనలు ప్రధానంగా నిష్క్రియ పరికరాలపై ఆధారపడి ఉన్నాయి మరియు క్రియాశీల పరికరాలపై పరిశోధన సాపేక్షంగా బలహీనంగా ఉంది.ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ పరికరాల పరంగా, భవిష్యత్ పరిశోధన దిశలలో ఇవి ఉన్నాయి: క్రియాశీల పరికరాలు మరియు సిలికాన్ ఆప్టికల్ పరికరాల ఏకీకరణ పరిశోధన;III-V మెటీరియల్స్ మరియు సబ్‌స్ట్రేట్‌ల ఇంటిగ్రేషన్ టెక్నాలజీపై పరిశోధన వంటి నాన్-సిలికాన్ ఆప్టికల్ పరికరాల ఇంటిగ్రేషన్ టెక్నాలజీపై పరిశోధన;కొత్త పరికర పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి యొక్క మరింత అభివృద్ధి.అధిక వేగం మరియు తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం యొక్క ప్రయోజనాలతో ఇంటిగ్రేటెడ్ లిథియం నియోబేట్ ఆప్టికల్ వేవ్‌గైడ్ వంటి ఫాలో అప్.