ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధి స్థితి మరియు అవకాశాలు ఎడిటర్ యొక్క గమనిక

వివిధ సాంకేతిక పరిజ్ఞానాల అనువర్తనం ద్వారా, విద్యా వర్గాలు మరియు పరిశ్రమ ప్రాథమికంగా ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ వ్యవస్థ యొక్క స్పెక్ట్రల్ సామర్థ్యం యొక్క పరిమితిని చేరుకున్నాయి. ప్రసార సామర్థ్యాన్ని పెంచడం కొనసాగించడానికి, సిస్టమ్ బ్యాండ్‌విడ్త్ B (సరళంగా పెరుగుతున్న సామర్థ్యం) పెంచడం ద్వారా లేదా సిగ్నల్-టు-శబ్ద నిష్పత్తిని పెంచడం ద్వారా మాత్రమే దీనిని సాధించవచ్చు. నిర్దిష్ట చర్చ ఈ క్రింది విధంగా ఉంది.

1. ప్రసార శక్తిని పెంచడానికి పరిష్కారం
ఫైబర్ క్రాస్-సెక్షన్ యొక్క ప్రభావవంతమైన ప్రాంతాన్ని సరిగ్గా పెంచడం ద్వారా అధిక-శక్తి ప్రసారం వల్ల కలిగే నాన్-లీనియర్ ప్రభావాన్ని తగ్గించవచ్చు కాబట్టి, ప్రసారం కోసం సింగిల్-మోడ్ ఫైబర్‌కు బదులుగా కొన్ని-మోడ్ ఫైబర్‌ను ఉపయోగించడానికి శక్తిని పెంచడానికి ఇది ఒక పరిష్కారం. అదనంగా, నాన్-లీనియర్ ప్రభావాలకు ప్రస్తుత అత్యంత సాధారణ పరిష్కారం డిజిటల్ బ్యాక్‌ప్రొపగేషన్ (DBP) అల్గోరిథంను ఉపయోగించడం, కానీ అల్గోరిథం పనితీరు మెరుగుదల గణన సంక్లిష్టత పెరుగుదలకు దారి తీస్తుంది. ఇటీవల, నాన్-లీనియర్ పరిహారంలో మెషిన్ లెర్నింగ్ టెక్నాలజీ పరిశోధన మంచి అప్లికేషన్ అవకాశాన్ని చూపించింది, ఇది అల్గోరిథం యొక్క సంక్లిష్టతను బాగా తగ్గిస్తుంది, కాబట్టి DBP వ్యవస్థ రూపకల్పన భవిష్యత్తులో మెషిన్ లెర్నింగ్ ద్వారా సహాయపడుతుంది.

2. ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను పెంచండి
బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను పెంచడం వల్ల EDFA యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధి పరిమితిని అధిగమించవచ్చు. C-బ్యాండ్ మరియు L-బ్యాండ్‌తో పాటు, S-బ్యాండ్‌ను కూడా అప్లికేషన్ పరిధిలో చేర్చవచ్చు మరియు SOA లేదా రామన్ యాంప్లిఫైయర్‌ను యాంప్లిఫికేషన్ కోసం ఉపయోగించవచ్చు. అయితే, ఇప్పటికే 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 ఒక సవాలు.

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

4. స్పేస్ డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్ సంబంధిత టెక్నాలజీలపై పరిశోధన
స్పేస్-డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్ టెక్నాలజీ అనేది ఒకే ఫైబర్ సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి ఒక ప్రభావవంతమైన పరిష్కారం. ప్రత్యేకంగా, మల్టీ-కోర్ ఆప్టికల్ ఫైబర్ ట్రాన్స్‌మిషన్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ఒకే ఫైబర్ సామర్థ్యం రెట్టింపు అవుతుంది. ఈ విషయంలో ప్రధాన సమస్య ఏమిటంటే అధిక-సామర్థ్య ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ ఉందా లేదా అనేది. , లేకుంటే అది బహుళ సింగిల్-కోర్ ఆప్టికల్ ఫైబర్‌లకు మాత్రమే సమానంగా ఉంటుంది; లీనియర్ పోలరైజేషన్ మోడ్, ఫేజ్ సింగులారిటీ ఆధారంగా OAM బీమ్ మరియు పోలరైజేషన్ సింగులారిటీ ఆధారంగా స్థూపాకార వెక్టర్ బీమ్‌తో సహా మోడ్-డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్ టెక్నాలజీని ఉపయోగించి, అటువంటి టెక్నాలజీ బీమ్ మల్టీప్లెక్సింగ్ కొత్త స్థాయి స్వేచ్ఛను అందిస్తుంది మరియు ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్‌ల సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. ఇది ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ టెక్నాలజీలో విస్తృత అప్లికేషన్ అవకాశాలను కలిగి ఉంది, కానీ సంబంధిత ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్‌లపై పరిశోధన కూడా ఒక సవాలు. అదనంగా, డిఫరెన్షియల్ మోడ్ గ్రూప్ ఆలస్యం మరియు బహుళ-ఇన్‌పుట్ బహుళ-అవుట్‌పుట్ డిజిటల్ ఈక్వలైజేషన్ టెక్నాలజీ వల్ల కలిగే సిస్టమ్ సంక్లిష్టతను ఎలా సమతుల్యం చేయాలి అనేది కూడా శ్రద్ధకు అర్హమైనది.

ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధికి అవకాశాలు
ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ టెక్నాలజీ ప్రారంభ తక్కువ-వేగ ప్రసారం నుండి ప్రస్తుత హై-స్పీడ్ ట్రాన్స్‌మిషన్ వరకు అభివృద్ధి చెందింది మరియు సమాచార సమాజానికి మద్దతు ఇచ్చే వెన్నెముక సాంకేతిక పరిజ్ఞానాలలో ఒకటిగా మారింది మరియు భారీ క్రమశిక్షణ మరియు సామాజిక రంగాన్ని ఏర్పాటు చేసింది. భవిష్యత్తులో, సమాచార ప్రసారం కోసం సమాజం యొక్క డిమాండ్ పెరుగుతూనే ఉన్నందున, ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ వ్యవస్థలు మరియు నెట్‌వర్క్ సాంకేతికతలు అల్ట్రా-లార్జ్ కెపాసిటీ, మేధస్సు మరియు ఏకీకరణ వైపు అభివృద్ధి చెందుతాయి. ప్రసార పనితీరును మెరుగుపరుస్తూనే, అవి ఖర్చులను తగ్గించడం మరియు ప్రజల జీవనోపాధికి సేవ చేయడం మరియు దేశం సమాచారాన్ని నిర్మించడంలో సహాయపడటం కొనసాగిస్తాయి. సమాజం ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. భూకంపాలు, వరదలు మరియు సునామీలు వంటి ప్రాంతీయ భద్రతా హెచ్చరికలను అంచనా వేయగల అనేక ప్రకృతి వైపరీత్య సంస్థలతో CeiTa సహకరించింది. దీనిని CeiTa యొక్క ONUకి మాత్రమే కనెక్ట్ చేయాలి. ప్రకృతి వైపరీత్యం సంభవించినప్పుడు, భూకంప కేంద్రం ముందస్తు హెచ్చరికను జారీ చేస్తుంది. ONU హెచ్చరికల కింద ఉన్న టెర్మినల్ సమకాలీకరించబడుతుంది.

(1) తెలివైన ఆప్టికల్ నెట్‌వర్క్
వైర్‌లెస్ కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్‌తో పోలిస్తే, ఇంటెలిజెంట్ ఆప్టికల్ నెట్‌వర్క్ యొక్క ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్ మరియు నెట్‌వర్క్ నెట్‌వర్క్ కాన్ఫిగరేషన్, నెట్‌వర్క్ నిర్వహణ మరియు తప్పు నిర్ధారణ పరంగా ఇప్పటికీ ప్రారంభ దశలోనే ఉన్నాయి మరియు మేధస్సు స్థాయి సరిపోదు. ఒకే ఫైబర్ యొక్క భారీ సామర్థ్యం కారణంగా, ఏదైనా ఫైబర్ వైఫల్యం సంభవించడం ఆర్థిక వ్యవస్థ మరియు సమాజంపై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. అందువల్ల, భవిష్యత్ ఇంటెలిజెంట్ నెట్‌వర్క్‌ల అభివృద్ధికి నెట్‌వర్క్ పారామితుల పర్యవేక్షణ చాలా ముఖ్యమైనది. భవిష్యత్తులో ఈ అంశంలో శ్రద్ధ వహించాల్సిన పరిశోధన దిశలలో ఇవి ఉన్నాయి: సరళీకృత కోహెరెంట్ టెక్నాలజీ మరియు మెషిన్ లెర్నింగ్ ఆధారంగా సిస్టమ్ పారామితి పర్యవేక్షణ వ్యవస్థ, కోహెరెంట్ సిగ్నల్ విశ్లేషణ మరియు దశ-సెన్సిటివ్ ఆప్టికల్ టైమ్-డొమైన్ ప్రతిబింబం ఆధారంగా భౌతిక పరిమాణ పర్యవేక్షణ సాంకేతికత.

(2) ఇంటిగ్రేటెడ్ టెక్నాలజీ మరియు సిస్టమ్
ఖర్చులను తగ్గించడం పరికర ఏకీకరణ యొక్క ముఖ్య ఉద్దేశ్యం. ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ టెక్నాలజీలో, నిరంతర సిగ్నల్ పునరుత్పత్తి ద్వారా సిగ్నల్స్ యొక్క స్వల్ప-దూర హై-స్పీడ్ ట్రాన్స్‌మిషన్‌ను గ్రహించవచ్చు. అయితే, దశ మరియు ధ్రువణ స్థితి పునరుద్ధరణ సమస్యల కారణంగా, కోహెరెంట్ సిస్టమ్‌ల ఏకీకరణ ఇప్పటికీ చాలా కష్టం. అదనంగా, పెద్ద-స్థాయి ఇంటిగ్రేటెడ్ ఆప్టికల్-ఎలక్ట్రికల్-ఆప్టికల్ సిస్టమ్‌ను గ్రహించగలిగితే, సిస్టమ్ సామర్థ్యం కూడా గణనీయంగా మెరుగుపడుతుంది. అయితే, తక్కువ సాంకేతిక సామర్థ్యం, ​​అధిక సంక్లిష్టత మరియు ఏకీకరణలో ఇబ్బంది వంటి అంశాల కారణంగా, ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్స్ రంగంలో ఆల్-ఆప్టికల్ 2R (రీ-యాంప్లిఫికేషన్, రీ-షేపింగ్), 3R (రీ-యాంప్లిఫికేషన్, రీ-టైమింగ్ మరియు రీ-షేపింగ్) వంటి ఆల్-ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌లను విస్తృతంగా ప్రోత్సహించడం అసాధ్యం. ప్రాసెసింగ్ టెక్నాలజీ. అందువల్ల, ఇంటిగ్రేషన్ టెక్నాలజీ మరియు సిస్టమ్‌ల పరంగా, భవిష్యత్ పరిశోధన దిశలు ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి: స్పేస్ డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్ సిస్టమ్‌లపై ఇప్పటికే ఉన్న పరిశోధన సాపేక్షంగా గొప్పది అయినప్పటికీ, స్పేస్ డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్ సిస్టమ్‌ల యొక్క కీలక భాగాలు విద్యా మరియు పరిశ్రమలో ఇంకా సాంకేతిక పురోగతులను సాధించలేదు మరియు మరింత బలోపేతం చేయడం 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, కానీ వాటి సమగ్ర పనితీరు మరియు తయారీ ప్రక్రియలు ఇప్పటికే ఉన్న సింగిల్ మోడ్ ఫైబర్ స్థాయిని చేరుకోగలవని నిర్ధారించుకోవడానికి ఇంకా పరిశోధన అవసరం; కమ్యూనికేషన్ లింక్‌లో కొత్త ఫైబర్‌తో ఉపయోగించగల వివిధ పరికరాలను అధ్యయనం చేయండి.

(3) ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ పరికరాలు
ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ పరికరాల్లో, సిలికాన్ ఫోటోనిక్ పరికరాల పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి ప్రారంభ ఫలితాలను సాధించింది. అయితే, ప్రస్తుతం, దేశీయ సంబంధిత పరిశోధన ప్రధానంగా నిష్క్రియ పరికరాలపై ఆధారపడి ఉంది 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 పదార్థాలు మరియు ఉపరితలాల ఏకీకరణ సాంకేతికతపై పరిశోధన వంటి నాన్-సిలికాన్ ఆప్టికల్ పరికరాల ఏకీకరణ సాంకేతికతపై 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.