Amb el ràpid desenvolupament de la tecnologia d'intel·ligència artificial (IA), la demanda de processament de dades i capacitat de comunicació ha assolit una escala sense precedents. Especialment en camps com l'anàlisi de big data, l'aprenentatge profund i la computació en núvol, els sistemes de comunicació tenen requisits cada cop més elevats d'alta velocitat i amplada de banda elevada. La fibra monomodal tradicional (SMF) es veu afectada pel límit no lineal de Shannon, i la seva capacitat de transmissió arribarà al seu límit superior. La tecnologia de transmissió de multiplexació per divisió espacial (SDM), representada per la fibra multinucli (MCF), s'ha utilitzat àmpliament en xarxes de transmissió coherents de llarga distància i xarxes d'accés òptic de curt abast, millorant significativament la capacitat de transmissió general de la xarxa.
Les fibres òptiques multinucli superen les limitacions de les fibres monomodals tradicionals integrant múltiples nuclis de fibra independents en una sola fibra, augmentant significativament la capacitat de transmissió. Una fibra multinucli típica pot contenir de quatre a vuit nuclis de fibra monomodal distribuïts uniformement en una funda protectora amb un diàmetre d'aproximadament 125 µm, cosa que millora significativament la capacitat d'amplada de banda global sense augmentar el diàmetre exterior, proporcionant una solució ideal per satisfer el creixement explosiu de les demandes de comunicació en intel·ligència artificial.
L'aplicació de fibres òptiques multinucli requereix resoldre una sèrie de problemes com ara la connexió de fibra multinucli i la connexió entre fibres multinucli i fibres tradicionals. Cal desenvolupar productes de components relacionats amb els perifèrics, com ara connectors de fibra MCF, dispositius de ventilació d'entrada i sortida per a la conversió MCF-SCF, i tenir en compte la compatibilitat i la universalitat amb les tecnologies existents i comercials.
Dispositiu d'entrada/sortida de ventilador de fibra multinucli
Com connectar fibres òptiques multinucli amb fibres òptiques mononucli tradicionals? Els dispositius FIFO (fibre fan in and fan out) multinucli són components clau per aconseguir un acoblament eficient entre fibres multinucli i fibres monomodals estàndard. Actualment, hi ha diverses tecnologies per implementar dispositius FIFO: tecnologia cònica fusionada, mètode de feix de fibres, tecnologia de guia d'ones 3D i tecnologia d'òptica espacial. Tots els mètodes anteriors tenen els seus propis avantatges i són adequats per a diferents escenaris d'aplicació.
Connector de fibra òptica MCF de fibra multinucli
El problema de connexió entre fibres òptiques multinucli i fibres òptiques mononucli s'ha resolt, però la connexió entre fibres òptiques multinucli encara s'ha de resoldre. Actualment, les fibres òptiques multinucli es connecten principalment mitjançant empalmament per fusió, però aquest mètode també té certes limitacions, com ara una alta dificultat de construcció i un manteniment difícil en la fase posterior. Actualment, no hi ha cap estàndard unificat per a la producció de fibres òptiques multinucli. Cada fabricant produeix fibres òptiques multinucli amb diferents disposicions de nuclis, mides de nuclis, espaiament de nuclis, etc., cosa que augmenta invisiblement la dificultat de l'empalmament per fusió entre fibres òptiques multinucli.
Mòdul híbrid MCF de fibra multinucli (aplicat al sistema d'amplificador òptic EDFA)
En el sistema de transmissió òptica de multiplexació per divisió espacial (SDM), la clau per aconseguir una transmissió d'alta capacitat, alta velocitat i llarga distància rau en la compensació de la pèrdua de transmissió dels senyals en fibres òptiques, i els amplificadors òptics són components bàsics essencials en aquest procés. Com a força impulsora important per a l'aplicació pràctica de la tecnologia SDM, el rendiment dels amplificadors de fibra SDM determina directament la viabilitat de tot el sistema. Entre ells, l'amplificador de fibra multinucli dopat amb erbi (MC-EFA) s'ha convertit en un component clau indispensable en els sistemes de transmissió SDM.
Un sistema EDFA típic es compon principalment de components bàsics com ara fibra dopada amb erbi (EDF), font de llum de bombament, acoblador, aïllant i filtre òptic. En els sistemes MC-EFA, per aconseguir una conversió eficient entre fibra multinucli (MCF) i fibra mononucli (SCF), el sistema normalment introdueix dispositius Fan in/Fan out (FIFO). S'espera que la futura solució EDFA de fibra multinucli integri directament la funció de conversió MCF-SCF en components òptics relacionats (com ara WDM 980/1550, filtre d'aplanament de guany GFF), simplificant així l'arquitectura del sistema i millorant el rendiment general.
Amb el desenvolupament continu de la tecnologia SDM, els components híbrids MCF proporcionaran solucions d'amplificador més eficients i de baixes pèrdues per a futurs sistemes de comunicació òptica d'alta capacitat.
En aquest context, HYC ha desenvolupat connectors de fibra òptica MCF dissenyats específicament per a connexions de fibra òptica multinucli, amb tres tipus d'interfície: tipus LC, tipus FC i tipus MC. Els connectors de fibra òptica multinucli MCF de tipus LC i FC s'han modificat parcialment i dissenyat basant-se en els connectors LC/FC tradicionals, optimitzant la funció de posicionament i retenció, millorant el procés d'acoblament per mòlta, garantint canvis mínims en la pèrdua d'inserció després d'acoblaments múltiples i substituint directament els costosos processos d'empalmament per fusió per garantir la comoditat d'ús. A més, Yiyuantong també ha dissenyat un connector MC dedicat, que té una mida més petita que els connectors de tipus d'interfície tradicionals i es pot aplicar a espais més densos.
Data de publicació: 05 de juny de 2025