Uronimo dubljeMulti-core vlakna (MCF) tehnologija sa aTehnički duboko zaronuključujući i svojePrincipi dizajna, fizika širenja, napredne aplikacije, metode izrade, komponentni ekosustav, iu nastajanju trendova.
1. Strukturni i dizajnerski principiMULTI-CORE vlakna
Dizajni izgled jezgre
Šesterokutna rešetka(najčešće za 7, 19, 37 jezgra)
Linearni niz(koristi se u snimanju i endoskopiji)
Ring-core ili koncentrični MCF(koristi se u orbitalnom momentu momentuma moduma)
Osnovni razmak (nagib)
Mora ravnotežitikompaktnostiInter-core crosstalk.
Tipičan nagib:35–50 µm(Ovisno o polju i talasnoj dužini) .
Tip jezgre
Jedan režim (SMF): Svaka jezgra podržava samo temeljni LP₀₁ mod .
Malo jezgra: Podržava 2-4 prostorne režime .
Multimodna jezgra (rijetka): Koristi se u snimanju, a ne telekom .
2. Spavanje svetlosti i crosstalk
Spojeni vs . nevezani MCF
| Značajka | Neverovao MCF | Spojeni MCF |
|---|---|---|
| Osnovni razmak | Veće (niska spojnica) | Mala (jaka spojnica) |
| Crosstalk | < –30 dB (very low) | Namjerno; oslanja se na smetnje |
| Aplikacije | Nezavisni kanali (SDM, podaci) | Koherentni MIMO mjenjač, kvantna optika |
| Obrada signala | Minimalni dsp | Potreban je kompleksni mimo dsp |
3. Napredne aplikacije
A . Svemirska divizija Multipleksiranje (SDM)
KombiniratiMCF + WDM (divizija talasne dužine)Da biste višestručili kapacitet .
Primjer:12- Core MCF sa 80 WDM kanala → 960 kanalana 1 vlakno .
B . Strojno učenje / AI pokret podataka
INTRA / Inter Center sa podacima velike veze koristeći32- Core McfSmanjite kabliranje .
Koristi se saKofakovana optikaDa biste približili fiber bliže silicijum .
C . distribuirana osjetljivost i interferometrija
Koristite pojedinačne jezgre kaoNezavisni interferometri(Rayleigh, Brillouin, FBG) .
PostižeViše parametara osjetljivost(naprezanje, vibracija, temperatura itd. .) .
D . Kvantna komunikacija
MCF za održavanje polarizacijeza nošenjeMulti-foton zapletene države.
Nisko-crosstalk kritičan za sprečavanjeKvantna decoherentnost.
E . Biomedicinsko snimanje
Koherentni snopovi vlakana(MCF sa do 1000+ jezgre) koji se koristi uOptička koherencija tomografija (okt), Confocal Microskopy, iEndoskopsko snimanje.
4. Metode izrade
A . Stack-and-Crta
Preforma svake jezgre su složeni u zajedničku oblogu, a zatim nacrtaju .
B . Direct MC preform
Izbušena čvrsta šipka napunjena jezgm materijalom, spojenom i crtanom .
C . Izmijenjena taloženje hemijske pare (MCVD)
Koristi se zaActive-Core MCF(e . g ., er³⁺, yb³⁺ dopirane jezgre za pojačala ili lasere) .
5. BitnoKomponente u MCF-uEkosustav
| Komponenta | Opis |
|---|---|
| Uređaj / ventilator | Parovi pojedinačni SMFS do / iz MCF jezgara (za lansiranje) |
| MCF Splicer | Poravnava sve jezgre precizno; Neki su aktivni praćenje jezgra |
| MCF priključak | MT-stil ili prilagođeni feruli sa poravnatim osnovnim nizovima |
| MCF spojnice i razdjelnici | Omogućite jezgro do jezgrenog lampica ili distribucije |
| MCF pojačalo (MC-EDFA) | Pojačava signale u svim jezgrama istovremeno |
6. Metrike performansi za procenu
| Parametar | Važnost |
|---|---|
| Core Crosstalk | Određuje izolaciju kanala, obično <-30 dB |
| Odgoda diferencijalne grupe (DGD) | Kritično za koherentne sisteme,<1 ps/km |
| Gubitak savijanja | Kritično za gustu implementaciju |
| Način ujednačenosti polja | Potreban za podudaranje optike pokretanja i otkrivanja |
| Gubitak umetanja priključka | Obično<0.5 dB per core |
7. Uređivanje trendova i istraživanja
MCF visoke gustine (37+ jezgra)
Istraživača sado 100+ jezgreza petabitni prijenos .
Mode-Division Multipleksirani MCF
KombiniratiVišestruki jezgra + više načina po srži.
OmogućavaMULTIPERGING PROSTORNOG PROSTORA (MDM + SDM).
Active-Core MCF
Svaka jezgra dopirana sa retkim zemljanim elementima →Multi-core laseriliVišekanalna pojačala.
AI-optimizirano MCF usmjeravanje
Dinamično prebacivanje i usmjeravanje uMCF fotonske mreževođen ai .
SpaceBorne aplikacije
Mcf male mase, visokog pojasa zaoptički satelitski teret.
Primjer komercijalnih proizvoda
| Proizvod | Specifikacije | Proizvođač |
|---|---|---|
| 7- CORE SMF -125 μm MCF | Itu g .652 d spec spec jezgra,<–40 dB crosstalk | Fujikura |
| 12- Core spojen MCF | 1,2 pb / s preko 50 km, istraživačkog razreda | NTT |
| MCF FAN-IN / FAN-OUT moduli | Standardni SMF<->MCF sučelje sa<1 dB loss/core | Ofs, opticuti pretplatu |
| MCF interferometrijski senzor | 4- Osnovna vlakna za nadgledanje mosta i tunela | Luna inovacije |