Daudzkodolu šķiedra (MCF)ir uzlabots optiskās šķiedras veids, kas saturvairāki optiskie serdeņiVienā apšuvumā . katrs kodols var patstāvīgi pārraidīt gaismu, atļaujotparalēla signāla pārraidekompaktā formātā . MCF ir galvenais jauninājums, lai pārvarētu jaudas ierobežojumus tradicionālajās vienkodolu šķiedrās, un tai ir būtiska loma nākamās paaudzes jomātelekomunikācijas, datu centri, unuzlabotas sensoru sistēmas.
Fdaudzkodolu šķiedras un:
1. Paralēla optiskā signāla pārraide
Katrs MCF kodols darbojas kāNeatkarīgs sakaru kanāls, ļaujot pārsūtīt vairākus signālusvienlaikuscaur vienu šķiedru .
Tas ievērojamipalielina kopējo datu jaudunepalielinot šķiedru skaitu vai kabeļa izmēru .
2. Kosmosa dalīšanas multipleksēšana (SDM)
MCF ir būtisksSDM, paņēmiens, ko izmanto optiskajā sakaros, lai uzlabotujoslas platuma blīvumsNosūtot datus vairākos kodolos, nevis paļaujoties tikai uz viļņa garuma vai laika dalīšanas multipleksēšanu .
Tas palīdz pārvarētkapacitātes kraukšķēšanaMūsdienu datu pārraides tīklos .
3. Samazināts pēdas nospiedums
Integrējot vairākus serdeņus vienā apšuvumā, MCF samazinatilpums un svarsšķiedrvielu iekārtas, kas ir īpaši izdevīgazemūdens kabeļi, datu centri, ungaisā esošs sistēmas.
4. Uzlabota energoefektivitāte
Vairāku signālu palaišana caur vienu šķiedru samazina nepieciešamību pēc dublikātu pārvades iekārtas, kas noved piezemāks enerģijas patēriņš uz bitupārsūtīto datu .
5. Elastīga serdeņa savienošana (nesaistīta vs . savienoti serdeņi)
Nesaistīts MCF: Katrs kodols funkcionē neatkarīgi, samazinot šķērsrunu .
Savienots MCF: Daži dizainparaugi ļauj kontrolētu šķērsrunu starp kodoliem, kas ir noderīgi tādās lietojumprogrammās kākvantu komunikācijavaiizplatīta sensēšana.
Daudzkodolu šķiedras pielietojums:
1. Augstas ietilpības optiskās komunikācijas tīkli
Tālmēneša telekomunikāciju un interneta mugurkaulsIzmantojiet MCF, lai palielinātu joslas platumu, neveicot papildu kabeļus .
Tas ir centrālais5G/6G tīkli, kur ir ļoti ātra, augstas ietilpības atpakaļgaita ir būtiska .
MCF ļaujkompakti raiduztvērējikas var apstrādāt vairāk datu mazākās fiziskās telpās .
2. Datu centri un mākoņdatošana
Intra-datu centra savienojumi gūst labumu no MCF spējas apvienot daudzas paralēlas saites vienā fiziskajā šķiedrā, samazinotKabeļu apjoms, Instalācijas sarežģītība, unsildīt.
AtbalstsAugsta blīvuma optiskie savienojumistarp serveriem, maršrutētājiem un slēdžiem .
3. Zemūdens/zemūdens kabeļu sistēmas
Zemūdenes kabeļi ir dārgi un grūti jaunināt . MCF ļauj a10x vai lielāks ietilpības pieaugumspar kabeli, pievienojot vairāk serdeņu, nevis vairāk šķiedru .
Samazina nepieciešamo optisko atkārtotāju skaitu, uzlabojotizmaksu efektivitāte un uzticamība.
4. Kvantu komunikācija
MCF tiek izmantots, lai pārnēsātuVairāki sapinušies fotonu pārivaiKvantu stāvokļiparalēli zemiem traucējumiem .
Tas uzlabokvantu atslēgas sadalījums (QKD)un atbalstamērogojamie kvantu tīkli.
5. Optiskās šķiedras sensoru sistēmas
Daudzkodolu šķiedras ir ideāli piemērotasizplatīta sensēšana, piemēram,temperatūra, sasprindzināt, vaivibrācijauzraudzība lielos apgabalos .
Pieteikumi ietver:
Strukturāla veselības uzraudzība(e . g ., tilti, tuneļi, aizsprosti)
Naftas un gāzes cauruļvadi
Seismiskā sensēšana
Lidmašīnas un kosmosa transportlīdzekļi
6. Medicīniskā attēlveidošana un diagnostika
Endoskopijā unDaudzkanālu optiskās koherences tomogrāfija (OCT), MCF var piegādātparalēli gaismas ceļireāllaika bioloģisko audu augstas izšķirtspējas attēlveidošanai .
Iespējamaātrāka skenēšanaunDaudzpunktu mērījumibiomedicīnas optikā .
7. Mākslīgais intelekts un fotoniskā skaitļošana
MCF tiek izmantotsoptiskie neironu tīkliunfotoniskas skaitļošanas platformasuzparalēla optisko signālu apstrāde, kur vairāki serdeņi apzīmē paralēlus skaitļošanas ceļus .
8. Brīvās telpas optiskā komunikācija (FSO) dublēšana
MCF var kalpot kā alieka rezerves saiteuzredzamības līnijas bezvadu sistēmas, saglabājot augstas ietilpības ar minimālu dīkstāvi .
Daudzkodolu šķiedru veidi:
| Ierakstīt | Apraksts | Lietošanas korpuss |
|---|---|---|
| Nesaistīts MCF | Neatkarīgi serdeņi, minimāls šķērsruna | Telekomunikāciju, sensoru, datu centri |
| Savienots MCF | Serdeņi mijiedarbojas optiski | Fotoniskā skaitļošana, režīma dalīšanas multipleksēšana |
| Viendabīgs MCF | Identisks kodola lielums/indekss | Vispārējā komunikācija |
| Neviendabīgs MCF | Dažādas pamatīpašības | Sensēšana, specializēta transmisija |
| Dažu kodolu šķiedra (FCF) | Parasti 2–7 serdeņi | Kompaktās sistēmas ar mērenu paralēlismu |
| Masīvi daudzkodolu šķiedra (MMCF) | 19+ serdeņi | Pētniecības un īpaši augstas joslas platuma sistēmas |
PriekšrocībasDaudzkodolu šķiedra:
Palielināta spējanepalielinot izmēru
Zemāka enerģija uz bitu
Samazināta aprīkojuma pēda
Labāka mērogojamībaTurpmākajiem tīkliem
Daudzfunkcionalitāte(Komunikācija + sensēšana + attēlveidošana)