ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (AI) ความต้องการด้านการประมวลผลข้อมูลและความสามารถในการสื่อสารจึงเพิ่มสูงขึ้นอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านต่างๆ เช่น การวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่ การเรียนรู้เชิงลึก และการประมวลผลแบบคลาวด์ ระบบการสื่อสารมีความต้องการความเร็วสูงและแบนด์วิดท์สูงมากขึ้นเรื่อยๆ ใยแก้วนำแสงแบบโหมดเดี่ยว (SMF) แบบดั้งเดิมได้รับผลกระทบจากข้อจำกัดของแชนนอนที่ไม่เป็นเชิงเส้น และความสามารถในการส่งข้อมูลจะถึงขีดจำกัดสูงสุด เทคโนโลยีการส่งข้อมูลแบบมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งพื้นที่ (SDM) ซึ่งแสดงโดยใยแก้วนำแสงแบบหลายแกน (MCF) ได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครือข่ายการส่งข้อมูลแบบโคherent ระยะไกลและเครือข่ายการเข้าถึงแบบออปติคอลระยะสั้น ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการส่งข้อมูลโดยรวมของเครือข่ายได้อย่างมาก
เส้นใยแก้วนำแสงแบบหลายแกน (Multicore optical fibers) ก้าวข้ามข้อจำกัดของเส้นใยแก้วนำแสงแบบโหมดเดียว (Single-mode fibers) แบบดั้งเดิม โดยการรวมแกนใยแก้วนำแสงอิสระหลายแกนเข้าไว้ในเส้นใยเดียว ทำให้เพิ่มความจุในการส่งข้อมูลได้อย่างมาก โดยทั่วไปแล้ว เส้นใยแก้วนำแสงแบบหลายแกนอาจประกอบด้วยแกนใยแก้วนำแสงแบบโหมดเดียวสี่ถึงแปดแกน กระจายอย่างสม่ำเสมอในปลอกหุ้มที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 125 ไมโครเมตร ซึ่งช่วยเพิ่มแบนด์วิดท์โดยรวมได้อย่างมากโดยไม่ต้องเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก จึงเป็นโซลูชันที่เหมาะสมอย่างยิ่งในการตอบสนองความต้องการด้านการสื่อสารที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในด้านปัญญาประดิษฐ์ (AI)
การใช้งานใยแก้วนำแสงแบบหลายแกนจำเป็นต้องแก้ไขปัญหาหลายประการ เช่น การเชื่อมต่อใยแก้วนำแสงแบบหลายแกน และการเชื่อมต่อระหว่างใยแก้วนำแสงแบบหลายแกนกับใยแก้วนำแสงแบบดั้งเดิม จึงจำเป็นต้องพัฒนาผลิตภัณฑ์ส่วนประกอบที่เกี่ยวข้อง เช่น ตัวเชื่อมต่อใยแก้วนำแสงแบบหลายแกน อุปกรณ์แปลงสัญญาณเข้าและออกสำหรับใยแก้วนำแสงแบบหลายแกนเป็นใยแก้วนำแสงแบบแกนเดียว และต้องคำนึงถึงความเข้ากันได้และความเป็นสากลกับเทคโนโลยีที่มีอยู่และเชิงพาณิชย์ด้วย
อุปกรณ์กระจายสัญญาณไฟเบอร์แบบหลายแกน (Multi core fiber fan in/fan out device)
วิธีการเชื่อมต่อใยแก้วนำแสงแบบหลายแกนเข้ากับใยแก้วนำแสงแบบแกนเดี่ยวแบบดั้งเดิมทำได้อย่างไร? อุปกรณ์กระจายสัญญาณเข้าและออก (FIFO) สำหรับใยแก้วนำแสงแบบหลายแกนเป็นส่วนประกอบสำคัญสำหรับการเชื่อมต่อที่มีประสิทธิภาพระหว่างใยแก้วนำแสงแบบหลายแกนและใยแก้วนำแสงแบบโหมดเดี่ยวมาตรฐาน ในปัจจุบัน มีเทคโนโลยีหลายอย่างสำหรับการสร้างอุปกรณ์กระจายสัญญาณเข้าและออกสำหรับใยแก้วนำแสงแบบหลายแกน ได้แก่ เทคโนโลยีการหลอมรวมแบบเรียว เทคโนโลยีการรวมกลุ่มใยแก้วนำแสง เทคโนโลยีท่อนำคลื่น 3 มิติ และเทคโนโลยีทัศนศาสตร์อวกาศ วิธีการข้างต้นล้วนมีข้อดีของตนเองและเหมาะสมกับสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน
คอนเนคเตอร์ใยแก้วนำแสงแบบหลายแกน MCF
ปัญหาการเชื่อมต่อระหว่างใยแก้วนำแสงแบบหลายแกนและใยแก้วนำแสงแบบแกนเดียวได้รับการแก้ไขแล้ว แต่การเชื่อมต่อระหว่างใยแก้วนำแสงแบบหลายแกนยังคงต้องได้รับการแก้ไข ในปัจจุบัน ใยแก้วนำแสงแบบหลายแกนส่วนใหญ่เชื่อมต่อกันด้วยการหลอมรวม แต่วิธีนี้ก็ยังมีข้อจำกัดบางประการ เช่น ความยากในการก่อสร้างสูง และการบำรุงรักษาในภายหลังทำได้ยาก ปัจจุบันยังไม่มีมาตรฐานที่เป็นเอกภาพสำหรับการผลิตใยแก้วนำแสงแบบหลายแกน ผู้ผลิตแต่ละรายผลิตใยแก้วนำแสงแบบหลายแกนที่มีการจัดเรียงแกน ขนาดแกน ระยะห่างระหว่างแกน ฯลฯ ที่แตกต่างกัน ซึ่งทำให้การหลอมรวมระหว่างใยแก้วนำแสงแบบหลายแกนมีความยากเพิ่มขึ้นโดยที่เราไม่รู้ตัว
โมดูลไฮบริดไฟเบอร์หลายแกน MCF (ประยุกต์ใช้กับระบบขยายสัญญาณแสง EDFA)
ในระบบส่งสัญญาณแสงแบบ Space Division Multiplexing (SDM) หัวใจสำคัญของการส่งสัญญาณที่มีความจุสูง ความเร็วสูง และระยะทางไกล คือการชดเชยการสูญเสียสัญญาณในใยแก้วนำแสง และตัวขยายสัญญาณแสงเป็นส่วนประกอบหลักที่ขาดไม่ได้ในกระบวนการนี้ ประสิทธิภาพของตัวขยายสัญญาณใยแก้วนำแสง SDM ซึ่งเป็นแรงขับเคลื่อนสำคัญสำหรับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี SDM ในทางปฏิบัติ จะเป็นตัวกำหนดความเป็นไปได้ของระบบทั้งหมดโดยตรง ในบรรดาตัวขยายสัญญาณเหล่านั้น ตัวขยายสัญญาณใยแก้วนำแสงแบบหลายแกนที่เจือด้วยเออร์เบียม (MC-EFA) ได้กลายเป็นส่วนประกอบสำคัญที่ขาดไม่ได้ในระบบส่งสัญญาณ SDM
ระบบ EDFA ทั่วไปประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก เช่น เส้นใยที่เจือด้วยเออร์เบียม (EDF), แหล่งกำเนิดแสงปั๊ม, ตัวเชื่อมต่อ, ตัวแยก และตัวกรองแสง ในระบบ MC-EFA เพื่อให้การแปลงระหว่างเส้นใยหลายแกน (MCF) และเส้นใยแกนเดียว (SCF) มีประสิทธิภาพ ระบบมักจะใช้ตัวอุปกรณ์ Fan in/Fan out (FIFO) คาดว่าโซลูชัน EDFA เส้นใยหลายแกนในอนาคตจะรวมฟังก์ชันการแปลง MCF-SCF เข้ากับส่วนประกอบทางแสงที่เกี่ยวข้องโดยตรง (เช่น 980/1550 WDM, ตัวกรองปรับความเรียบของอัตราขยาย GFF) ซึ่งจะช่วยลดความซับซ้อนของสถาปัตยกรรมระบบและปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวม
ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยี SDM ส่วนประกอบ MCF Hybrid จะมอบโซลูชันเครื่องขยายสัญญาณที่มีประสิทธิภาพและมีการสูญเสียต่ำยิ่งขึ้นสำหรับระบบสื่อสารด้วยแสงความจุสูงในอนาคต
ในบริบทนี้ HYC ได้พัฒนาคอนเนคเตอร์ใยแก้วนำแสงแบบ MCF ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการเชื่อมต่อใยแก้วนำแสงแบบหลายแกน โดยมีอินเทอร์เฟซสามประเภท ได้แก่ แบบ LC แบบ FC และแบบ MC คอนเนคเตอร์ใยแก้วนำแสงแบบหลายแกน MCF แบบ LC และ FC ได้รับการดัดแปลงและออกแบบบางส่วนโดยอิงจากคอนเนคเตอร์ LC/FC แบบดั้งเดิม โดยปรับปรุงฟังก์ชันการจัดตำแหน่งและการยึด ปรับปรุงกระบวนการเชื่อมต่อแบบเจียร ลดการสูญเสียการแทรกให้น้อยที่สุดหลังจากการเชื่อมต่อหลายครั้ง และแทนที่กระบวนการเชื่อมต่อแบบฟิวชั่นที่มีราคาแพงโดยตรงเพื่อให้ใช้งานได้สะดวก นอกจากนี้ Yiyuantong ยังได้ออกแบบคอนเนคเตอร์ MC โดยเฉพาะ ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าคอนเนคเตอร์แบบอินเทอร์เฟซแบบดั้งเดิมและสามารถใช้งานได้ในพื้นที่ที่มีความหนาแน่นสูงกว่า
วันที่โพสต์: 5 มิถุนายน 2568