עם ההתפתחות המהירה של טכנולוגיית הבינה המלאכותית (AI), הביקוש לעיבוד נתונים וקיבולת תקשורת הגיע לקנה מידה חסר תקדים. במיוחד בתחומים כמו ניתוח ביג דאטה, למידה עמוקה ומחשוב ענן, למערכות תקשורת יש דרישות גבוהות יותר ויותר למהירות גבוהה ורוחב פס גבוה. סיבים סינגל-מוד (SMF) מסורתיים מושפעים מגבול שאנון הלא ליניארי, וקיבולת ההעברה שלהם תגיע לגבול העליון שלהם. טכנולוגיית שידור של ריבוב חלוקה מרחבי (SDM), המיוצגת על ידי סיבים מרובי ליבות (MCF), נמצאת בשימוש נרחב ברשתות שידור קוהרנטיות למרחקים ארוכים וברשתות גישה אופטיות לטווח קצר, ומשפרת משמעותית את קיבולת ההעברה הכוללת של הרשת.
סיבים אופטיים מרובי ליבות פורצים את המגבלות של סיבים חד-מצביים מסורתיים על ידי שילוב ליבות סיבים עצמאיות מרובות לסיב יחיד, ובכך מגדילים משמעותית את קיבולת השידור. סיב רב-ליבות טיפוסי עשוי להכיל ארבע עד שמונה ליבות סיבים חד-מצביות המפוזרות באופן שווה במעטפת מגן בקוטר של כ-125 מיקרון, ובכך משפר משמעותית את יכולת רוחב הפס הכוללת מבלי להגדיל את הקוטר החיצוני, ומספקים פתרון אידיאלי לעמידה בצמיחה הנפיצה של דרישות התקשורת בבינה מלאכותית.
יישום סיבים אופטיים מרובי ליבות דורש פתרון של סדרה של בעיות כגון חיבור סיבים מרובי ליבות והחיבור בין סיבים מרובי ליבות לסיבים מסורתיים. יש צורך לפתח מוצרי רכיבים היקפיים קשורים כגון מחברי סיבים MCF, התקני fan in ו-fan out להמרה של MCF-SCF, ולשקול תאימות ואוניברסליות עם טכנולוגיות קיימות ומסחריות.
התקן כניסה/יציאה של מאוורר בסיבים מרובה ליבות
כיצד לחבר סיבים אופטיים מרובי ליבות עם סיבים אופטיים מסורתיים בעלי ליבה אחת? התקני FIFO (fan in and fan out) של סיבים מרובי ליבות הם מרכיבים מרכזיים להשגת צימוד יעיל בין סיבים מרובי ליבות לסיבים סטנדרטיים במצב יחיד. כיום, קיימות מספר טכנולוגיות ליישום התקני FIFO (fan in and fan out) של סיבים מרובי ליבות: טכנולוגיית fused tapered technology, שיטת bundle fiber bondle method, טכנולוגיית מוליך גלים תלת-ממדית וטכנולוגיית Space optics. לשיטות הנ"ל יש יתרונות משלהן והן מתאימות לתרחישי יישומים שונים.
מחבר סיבים אופטיים MCF רב-ליבות
בעיית החיבור בין סיבים אופטיים מרובי ליבות לסיבים אופטיים בעלי ליבה אחת נפתרה, אך עדיין יש צורך לפתור את החיבור בין סיבים אופטיים מרובי ליבות. כיום, סיבים אופטיים מרובי ליבות מחוברים בעיקר באמצעות שחבור היתוך, אך לשיטה זו יש גם מגבלות מסוימות, כגון קושי בנייה גבוה ותחזוקה קשה בשלב מאוחר יותר. כיום, אין תקן אחיד לייצור סיבים אופטיים מרובי ליבות. כל יצרן מייצר סיבים אופטיים מרובי ליבות עם סידורי ליבות שונים, גדלי ליבות, מרווחי ליבות שונים וכו', מה שמגדיל באופן בלתי נראה את הקושי של שחבור היתוך בין סיבים אופטיים מרובי ליבות.
מודול היברידי MCF סיבים מרובי ליבות (מיושם על מערכת מגבר אופטי EDFA)
במערכת שידור אופטית מסוג ריבוב חטיבת החלל (SDM), המפתח להשגת שידור בעל קיבולת גבוהה, מהירות גבוהה ולמרחקים ארוכים טמון בפיצוי על אובדן השידור של אותות בסיבים אופטיים, ומגברים אופטיים הם מרכיבים מרכזיים חיוניים בתהליך זה. ככוח מניע חשוב ליישום המעשי של טכנולוגיית SDM, ביצועי מגברי סיבים מסוג SDM קובעים ישירות את היתכנות המערכת כולה. ביניהם, מגבר סיבים מרובי ליבות מסומם בארביום (MC-EFA) הפך למרכיב מפתח הכרחי במערכות שידור SDM.
מערכת EDFA טיפוסית מורכבת בעיקר מרכיבי ליבה כגון סיב מסומם בארביום (EDF), מקור אור משאבה, מצמד, מבודד ומסנן אופטי. במערכות MC-EFA, על מנת להשיג המרה יעילה בין סיב מרובה ליבות (MCF) לסיב ליבה יחידה (SCF), המערכת בדרך כלל כוללת התקני Fan in/Fan out (FIFO). פתרון EDFA העתידי של סיב מרובה ליבות צפוי לשלב ישירות את פונקציית ההמרה של MCF-SCF ברכיבים אופטיים קשורים (כגון 980/1550 WDM, מסנן שיטוח הגבר GFF), ובכך לפשט את ארכיטקטורת המערכת ולשפר את הביצועים הכוללים.
עם הפיתוח המתמשך של טכנולוגיית SDM, רכיבי MCF Hybrid יספקו פתרונות מגבר יעילים יותר ובעלי הפסדים נמוכים יותר עבור מערכות תקשורת אופטיות בעלות קיבולת גבוהה עתידיות.
בהקשר זה, HYC פיתחה מחברי סיבים אופטיים MCF שתוכננו במיוחד עבור חיבורי סיבים אופטיים מרובי ליבות, עם שלושה סוגי ממשק: סוג LC, סוג FC וסוג MC. מחברי הסיבים האופטיים מרובי הליבות MCF מסוג LC וסוג FC שונו חלקית ועוצבו על סמך מחברי LC/FC מסורתיים, תוך אופטימיזציה של פונקציית המיקום והשמירה, שיפור תהליך צימוד השחזה, הבטחת שינויים מינימליים בהפסדי ההכנסה לאחר צימודים מרובים, והחלפה ישירה של תהליכי שחבור היתוך יקרים כדי להבטיח נוחות שימוש. בנוסף, Yiyuantong עיצבה גם מחבר MC ייעודי, שגודלו קטן יותר ממחברי ממשק מסורתיים וניתן ליישם אותו בחללים צפופים יותר.
זמן פרסום: 05 ביוני 2025