علم

ملٹی-کور فائبر (MCF) آپٹیکل فائبر کی ایک قسم ہے جو ایک ہی وقت میں متوازی ڈیٹا اسٹریمز کو منتقل کرنے کے لیے اسپیس ڈویژن ملٹی پلیکسنگ (SDM) نامی اصول کا استعمال کرتے ہوئے، کلیڈنگ کے ایک اسٹرینڈ کے اندر متعدد آزاد روشنی منتقل کرنے والے کور کو مربوط کرتی ہے۔ دھماکہ خیز AI کمپیوٹنگ طاقت اور 6G ٹیکنالوجی کے تیز ارتقاء کے آج کے دور میں، آپٹیکل کمیونیکیشن - ڈیجیٹل اکانومی کی "انفارمیشن آرٹری" - کو صلاحیت کے بے مثال چیلنجز کا سامنا ہے۔ یہ مضمون دریافت کرتا ہے کہ ملٹی-بنیادی فائبر کیا ہے، اس کے پیچھے R&D کا پس منظر، اس کے بنیادی فوائد اور اطلاق کے منظرنامے، موجودہ تکنیکی چیلنجز، نیز اس میدان میں Hengtong کی ترتیب اور مستقبل کے امکانات، اس کلیدی ٹیکنالوجی کو سمجھنے میں آپ کی مدد کرتا ہے جو اگلی-جنریشن آپٹیکل کمیونیکیشن کو کھولتی ہے۔
 

ملٹی-کور فائبر کیا ہے اور یہ اب کیوں اہم ہے؟

ملٹی-کور فائبر سے مراد ایک آپٹیکل فائبر ہے جس میں ایک شیشے کی چادر کے اندر دو یا زیادہ الگ الگ کور ہوتے ہیں - عام طور پر وہی معیاری 125 µm بیرونی قطر کے ساتھسنگل-موڈ فائبر. ہر کور ایک آزاد ٹرانسمیشن چینل کے طور پر کام کرتا ہے، جس سے متعدد آپٹیکل سگنلز بیک وقت ایک فائبر کے ذریعے سفر کر سکتے ہیں۔ ایک چار-کور MCF، مثال کے طور پر، ایک ہی فزیکل فوٹ پرنٹ کے اندر ایک سنگل-کور فائبر کا تقریباً چار گنا ڈیٹا لے جا سکتا ہے۔

مصنوعی ذہانت، بڑے ڈیٹا، اور کلاؤڈ کمپیوٹنگ کی گہرائی سے مقبولیت کے ساتھ ساتھ 6G ٹیکنالوجی کی تیز رفتار-تحقیق کے ساتھ، ڈیٹا کی ترسیل کی مانگ میں تیزی سے اضافہ ہوا ہے، اور روایتی سنگل-فائبر کی خامیاں تیزی سے نمایاں ہو گئی ہیں۔ روایتی سنگل-موڈ فائبر نان لائنر شینن کی حد سے محدود ہے، اور اس کی ترسیل کی صلاحیت طبعی اوپری حد کے قریب پہنچ گئی ہے، جس سے EB-لیول ڈیٹا ٹرانسمیشن اور ٹریلین-سطح کے 6G دور کی ڈیوائس کنکشن کی ضروریات کو پورا کرنا مشکل ہو گیا ہے، اور نہ ہی یہ انٹر کنڈیشن کی سخت مانگ کو پورا کر سکتا ہے- انتہائی-بڑے-پیمانے پرڈیٹا سینٹرز. جیسا کہ NICT اور Eindhoven University of Technology سمیت اداروں کے محققین نے تصدیق کی ہے، آپٹیکل نیٹ ورکس میں ڈیٹا کی شرحیں موجودہ معیاری سنگل موڈ فائبر نیٹ ورکس کی بنیادی حدود سے بڑھنے کی توقع ہے (نیچر کمیونیکیشنز، 2025).

اس پس منظر میں، ملٹی-کور فائبر صلاحیت کی رکاوٹ کو دور کرنے کے لیے ایک بنیادی حل کے طور پر ابھرا ہے۔ ایک نئی جہت - جگہ - شامل کرنے سے MCF ایک فائبر کے اندر متوازی آپٹیکل راستے بناتا ہے، جسے اکثر "سنگل-لین" سے "ملٹی-لین میں اپ گریڈ کرنے کے طور پر بیان کیا جاتا ہے۔

فوائد اور خصوصیات: صلاحیت سے زیادہ، جامع مسابقت

روایتی سنگل موڈ فائبر کے مقابلے میں، Hengtong کے MCF کے بنیادی فوائد تین پہلوؤں سے ظاہر ہوتے ہیں۔

سب سے پہلے، صلاحیت تیزی سے نمو حاصل کرتی ہے۔ایک فائبر میں متعدد آزاد کوروں کو ضم کرکے، MCF ایک "سنگل-لین" کو "ملٹی-لین" میں اپ گریڈ کرنے کے مترادف ہے۔ ریشوں کی تعداد میں اضافہ کیے بغیر یا اضافی پائپ لائنیں بچھانے کے بغیر، ٹرانسمیشن کی صلاحیت کو کئی گنا یا درجنوں بار بڑھایا جا سکتا ہے، اور واحد-فائبر ٹرانسمیشن کی شرح Tbps کی سطح تک پہنچ سکتی ہے، جو روایتی فائبر کی صلاحیت کی رکاوٹ کو بالکل توڑ دیتی ہے۔ حالیہ تحقیق نے اس امکان کی مزید تصدیق کی ہے - بین الاقوامی محققین کی ایک ٹیم نے پیٹا بٹ-فی-سیکنڈ-کلاس ڈیٹا ٹرانسمیشن کا مظاہرہ کیا ہے جس میں 19-کور MCF کا استعمال کرتے ہوئے معیاری کلیڈنگ قطر ہے۔

دوسرا، کم نقصان، اعلی استحکام، اور پیچیدہ منظرناموں میں موافقت۔Hengtong کی آزادانہ طور پر تیار کردہ MCF ایک خالص سلیکا بنیادی ڈھانچہ اور ایک بڑے موثر ایریا ڈیزائن کو اپناتا ہے۔ 1550 nm پر کشندگی کو 0.17 dB/km کے اندر کنٹرول کیا جا سکتا ہے، اور crosstalk −50 dB سے کم یا اس کے برابر ہے۔ روایتی MCF کے مقابلے میں نقصان 20% سے زیادہ کم ہوا ہے۔ ایک ہی وقت میں، اس میں بہترین اعلی اور کم درجہ حرارت کی مزاحمت اور کمپن مزاحمت ہے، اور یہ مختلف پیچیدہ ایپلیکیشن ماحول جیسے کہ باہر، سمندری فرش اور ڈیٹا سینٹرز کو اپنا سکتا ہے۔

تیسرا، اعلی انضمام، اعلی موافقت، اور تعیناتی کے اخراجات میں کمی۔MCF کا حجم روایتی سنگل موڈ فائبر کے برابر ہے، لیکن یہ زیادہ کثافت ٹرانسمیشن حاصل کر سکتا ہے، جس سے جگہ اور قیمت کو بہت کم کیا جا سکتا ہے۔فائبر بچھانےاور آلات کی تعیناتی، خاص طور پر سخت جگہ کی ضروریات جیسے ڈیٹا سینٹرز اور بیک بون نیٹ ورکس کے لیے موزوں۔ ایک ہی وقت میں، یہ موجودہ آپٹیکل کمیونیکیشن سسٹمز کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے، "پلگ-اور-پلے" کو سمجھتا ہے اور کسٹمر نیٹ ورک اپ گریڈ کی لاگت اور آپریشن اور دیکھ بھال کی حد کو کم کرتا ہے۔ MCF کو معیاری سنگل-بنیادی آلات کے ساتھ انٹرفیس کرنے کے لیے، خصوصی پنکھے-ان/فین-آؤٹ (FIFO) آلات استعمال کیے جاتے ہیں، جو انفرادی سنگل-کور ریشوں سے MCF کے ہر کور میں روشنی ڈالتے ہیں اور اس کے برعکس۔

ملٹی-کور فائبر بمقابلہ سنگل-موڈ فائبر: کلیدی فرق

کلیدی پیرامیٹرز میں روایتی سنگل-موڈ فائبر کے ساتھ MCF کا براہ راست موازنہ کرنے پر اوپر بیان کردہ فوائد واضح ہو جاتے ہیں:

یہ نوٹ کرنا ضروری ہے کہ MCF تمام منظرناموں میں سنگل-فائبر کی جگہ نہیں لیتا ہے۔ بہت سے موجودہ رسائی اور میٹرو نیٹ ورکس کے لیے، روایتیآپٹیکل فائبربالکل مناسب رہتا ہے. MCF سب سے زیادہ مجبور ہے جہاں صلاحیت کی کثافت - ڈیٹا کی مقدار فی یونٹ فزیکل اسپیس - بنیادی رکاوٹ ہے۔
 

ملٹی-کور فائبر کے لیے کلیدی ایپلیکیشن منظرنامے۔

MCF کے فوائد - کی قابلیت میں اضافہ، کم نقصان، ماحولیاتی موافقت، اور کم تعیناتی لاگت - اسے خاص طور پر موزوں بناتے ہیں-ایسے حالات کے لیے جہاں اعلی صلاحیت کی کثافت اور محدود جسمانی جگہ آپس میں ملتی ہے۔

سب میرین کیبل سسٹمسب سے اعلیٰ تجارتی استعمال کے معاملے کی نمائندگی کرتا ہے، جہاں MCF کی کم-نقصان اور سمندری تہہ- قابل موافق خصوصیات خاص طور پر قابل قدر ہیں۔ 2023 میں، Google اور NEC نے تائیوان میں MCF کی پہلی تجارتی تعیناتی کا اعلان کیاگوگل کلاؤڈ بلاگ)۔ متوازی طور پر، NEC اور NTT نے مارچ 2024 میں 12 کور MCF کا استعمال کرتے ہوئے ایک ٹرانس سمندری-کلاس 7,280 کلومیٹر ٹرانسمیشن تجربہ کا مظاہرہ کیا، جو OFC 2024 میں پیش کیا گیا (NEC پریس ریلیز)۔ یہ سنگ میل طویل-مسلسل، اعلی-صلاحیت کے لیے MCF کی عملی قابل عمل ہونے کی تصدیق کرتے ہیں۔پانی کے اندر فائبر آپٹک کیبلایپلی کیشنز

ڈیٹا سینٹر آپس میں جڑتا ہے۔ایک اور اعلی-ترجیحی ایپلی کیشن ہے جہاں اعلی انضمام اور جگہ کی بچت-MCF کے فوائد براہ راست حقیقی-دنیا کی رکاوٹوں کو دور کرتے ہیں۔ جیسے جیسے AI ٹریننگ کلسٹرز پیمانے پر اور مشرق-مغربی ٹریفک میں ریک کے درمیان اضافہ ہوتا ہے، آپریٹرز کو موجودہ نالی اور ٹرے کی جگہ میں مزید بینڈوڈتھ فٹ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ چونکہ MCF روایتی سنگل-موڈ فائبر کی طرح اسی فائبر والیوم میں زیادہ کثافت ٹرانسمیشن حاصل کرتا ہے، اس لیے یہ ان جگہوں-مضبوط ماحول میں سامان کی تعیناتی کی جگہ اور لاگت کو بہت کم کر سکتا ہے۔ این ٹی ٹی نے خاص طور پر چار-بنیادی ایم سی ایف کے لیے انٹر- ڈیٹا سینٹر لنکس (این ٹی ٹی، نومبر 2024).

ریڑھ کی ہڈی اور طویل-ٹیریسٹریل نیٹ ورکساگلی سرحد کی نمائندگی کریں۔ چونکہ ٹریفک کی طلب تعینات شدہ سنگل-موڈ فائبر کی صلاحیت کی حد تک پہنچتی ہے، کیریئرز کو SDM-کی بنیاد پر اپ گریڈ کی ضرورت ہوگیریڑھ کی ہڈی کی ترسیلبنیادی ڈھانچہ اضافی پائپ لائنیں بچھانے کے بغیر MCF کی صلاحیت میں اضافہ کرنے کی صلاحیت اسے موجودہ ریڑھ کی ہڈی کی راہداریوں کے لیے ایک موثر اپ گریڈ کا راستہ بناتی ہے۔
 

ملٹی-کور فائبر کے موجودہ تکنیکی چیلنجز

اپنی واضح صلاحیت اور لاگت کے فوائد کے باوجود، MCF ابھی تک روایتی فائبر کے متبادل میں کوئی عالمی کمی-نہیں ہے۔ وسیع تر اپنانے کے لیے انجینئرنگ کے کئی چیلنجز کو حل کیا جانا چاہیے۔

انٹر-کور کراس اسٹالکسب سے بنیادی ڈیزائن تشویش ہے. چونکہ متعدد کور ایک ہی کلیڈنگ کا اشتراک کرتے ہیں، روشنی ملحقہ کوروں کے درمیان جوڑ سکتی ہے، خاص طور پر لمبی دوری پر۔ فائبر ڈیزائنرز اس کا انتظام بنیادی وقفہ کاری، ٹرینچ-اسسٹڈ ریفریکٹیو انڈیکس پروفائلز، اور آپٹمائزڈ کلیڈنگ جیومیٹری کے ذریعے کرتے ہیں۔ جیسا کہ اوپر بتایا گیا ہے، Hengtong کا MCF اپنے خالص سلیکا کور ڈھانچے اور بڑے موثر ایریا ڈیزائن - کے ذریعے −50 dB سے کم یا اس کے برابر کا کراس اسٹالک حاصل کرتا ہے جو بہت سے عملی ایپلی کیشنز کے لیے کافی ہے۔ تاہم، اس قدر کم کراسسٹالک کارکردگی کو مسلسل پیمانے پر اور ہزاروں کلومیٹر سے زیادہ برقرار رکھنا پوری صنعت میں تحقیق کا ایک فعال علاقہ ہے۔

فین-ان/فین-آؤٹ (FIFO) آلاتمعیاری سنگل-بنیادی آلات کے ساتھ MCF کو انٹرفیس کرنے کی ضرورت ہے۔ جبکہ اہم پیش رفت کی گئی ہے - ڈیوائسز جن میں 1 dB فی چینل سے کم اندراج کے نقصان اور −40 dB سے نیچے کراسسٹالک دستیاب ہیں - مسلسل، کم- لاگت والی FIFO کارکردگی کو اعلی بنیادی شماروں میں اب بھی بہتر کیا جا رہا ہے۔ یہ "پلگ-اور-پلے" مطابقت کو محسوس کرنے میں ایک کلیدی جز ہے جو MCF کو نیٹ ورک اپ گریڈ کے لیے عملی بناتا ہے۔

سپلیسنگ اور کنیکٹرائزیشنپیچیدگی شامل کریں. سنگل-کور فائبر کے برعکس، MCF الگ کرنے کے لیے بیک وقت تمام کوروں کی درست گردشی سیدھ کی ضرورت ہوتی ہے۔ خصوصی فیوژن سپلائزرز تیار کیے گئے ہیں، لیکن یہ عمل روایتی سے زیادہ پیچیدہ ہے۔فائبر تقسیم اور جانچ.

وسعتایک اور چیلنج پیش کرتا ہے۔ ملٹی-کور ایربیم-ڈوپڈ فائبر ایمپلیفائرز (MC-EDFA) کو تمام کوروں کو یکساں طور پر بڑھانا چاہیے، جو کہ ایک کور کو بڑھانے سے زیادہ پیچیدہ ہے۔ پمپ کی ترسیل اور کور میں برابری حاصل کرنا فعال تحقیقی موضوعات ہیں۔

معیاری کاریجاری ہے لیکن ابھی تک مکمل نہیں ہوا۔ ITU-T اسٹڈی گروپ 15 نے SDM فائبر پر تکنیکی سپلیمنٹس شائع کیے ہیں، بشمول ITU-T G.Sup.87 (مارچ 2025)، جو SDM فائبر کی درجہ بندی، ٹیسٹ کے طریقوں، اور تعیناتی پر غور کرتا ہے۔ تاہم، MCF کنیکٹرز، کیبلز، اور انسٹالیشن کے طریقہ کار کے لیے متحد معیار ابھی بھی ترقی کے مراحل میں ہیں۔
 

ہینگٹونگ کا MCF R&D اور مستقبل کا آؤٹ لک

Hengtong Optoelectronics نے صنعت کے رجحانات پر گہری نظر رکھی ہے اور MCF R&D کو پیشگی ترتیب دیا ہے۔ میں کمپنی کے گہرے تکنیکی جمع پر انحصارآپٹیکل فائبر اور کیبل موادفیلڈ میں، اس نے بنیادی تکنیکی دشواریوں جیسے کہ کم نقصان اور کم کراسسٹالک پر قابو پا لیا ہے، اور کامیابی کے ساتھ بڑے موثر علاقے الٹرا-کم نقصان چار-کور فائبر میں ایک اہم پیش رفت حاصل کی ہے، جس سے MCF کی صنعت کاری کے لیے ایک مضبوط بنیاد رکھی گئی ہے۔

آگے دیکھتے ہوئے، Hengtong کا منصوبہ ہے کہ وہ 6G اسپیس ڈویژن ملٹی پلیکسنگ ٹیکنالوجی اور انتہائی-کم نقصان والے مواد R&D پر توجہ مرکوز کرے، MCF کی کارکردگی کے اشاریوں کو مزید بہتر بنائے، چار کور سے زیادہ اعلیٰ شماروں کی تکنیکی رکاوٹ کو دور کرے، اور مصنوعات کو اعلیٰ صلاحیت، کم نقصان اور وسیع تر صلاحیت کی طرف بڑھائے۔ کمپنی کا مقصد دنیا بھر میں MCF کے بڑے پیمانے پر اطلاق کو فروغ دینے کے لیے عالمی مواصلاتی آلات بنانے والوں، کلاؤڈ سروس فراہم کرنے والوں، اور آپریٹرز کے ساتھ تعاون کو مضبوط بنانا ہے۔

آنے والے سالوں میں MCF مارکیٹ میں نمایاں اضافہ متوقع ہے۔ مارکیٹ گروتھ رپورٹس کی مارکیٹ ریسرچ کے مطابق، عالمی MCF مارکیٹ کی مالیت 2025 میں تقریباً 16.9 ملین امریکی ڈالر تھی اور اگلی دہائی کے دوران 34% سے زیادہ کی کمپاؤنڈ سالانہ ترقی کی شرح سے بڑھنے کا امکان ہے، جو کہ آبدوز سینٹرز کے نیٹ ورک، -کیبلز میں اعلی-صلاحیت کی آپٹیکل ٹرانسمیشن کی بڑھتی ہوئی طلب سے کارفرما ہے۔ R&D اور صنعت کاری میں مسلسل سرمایہ کاری کے ساتھ، Hengtong کا مقصد اس تیزی سے ابھرتے ہوئے میدان میں کلیدی شراکت دار بننا ہے۔ Hengtong کی وسیع تر صلاحیتوں میں دلچسپی رکھنے والے قارئین کمپنی کی تلاش کر سکتے ہیں۔آپٹیکل کیبل مصنوعات کی حداورکامیاب پروجیکٹ کیسز.

ملٹی-کور فائبر کے بارے میں اکثر پوچھے جانے والے سوالات

ملٹی-کور فائبر کیا ہے؟

ملٹی-کور فائبر ایک آپٹیکل فائبر ہے جس میں دو یا زیادہ آزاد روشنی-ایک شیشے کی چادر میں منتقل کرنے والے کور ہوتے ہیں۔ ہر کور ایک علیحدہ ڈیٹا سٹریم لے سکتا ہے، جس سے فائبر کو اسپیس ڈویژن ملٹی پلیکسنگ (SDM) کا استعمال کرتے ہوئے متوازی طور پر متعدد سگنل منتقل کرنے کی اجازت ملتی ہے۔ یہ Tbps سطح پر واحد-فائبر ٹرانسمیشن کی شرح کو قابل بناتا ہے۔

MCF ملٹی موڈ فائبر سے کیسے مختلف ہے؟

یہ مختلف تصورات ہیں۔ ملٹی موڈ فائبر میں ایک سنگل کور ہوتا ہے جس کا ایک بڑا قطر ہوتا ہے جو روشنی کے متعدد پھیلاؤ کے طریقوں کو سپورٹ کرتا ہے۔ ملٹی-کور فائبر میں متعدد الگ الگ کور ہوتے ہیں، ہر ایک عام طور پر سنگل-موڈ میں کام کرتا ہے۔ MCF مقامی چینلز (کورز) کو شامل کرکے صلاحیت کو بڑھاتا ہے، جبکہ ملٹی موڈ فائبر ایک کور کے اندر مختلف لائٹ موڈ استعمال کرتا ہے۔ فائبر کی اقسام کے تفصیلی موازنہ کے لیے، یہ دیکھیںسنگل-موڈ بمقابلہ ملٹی موڈ فائبر کے لیے رہنما.

کیا ملٹی-کور فائبر موجودہ آپٹیکل نیٹ ورکس کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے؟

MCF موجودہ سنگل-موڈ فائبر آلات کے ساتھ فین-ان/فین-آؤٹ (FIFO) آلات کے ذریعے انٹرفیس کر سکتا ہے۔ Hengtong کے MCF کو موجودہ آپٹیکل کمیونیکیشن سسٹمز کے ساتھ ہم آہنگ ہونے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، جس سے کسٹمر نیٹ ورک اپ گریڈ کی حد کو کم کیا گیا ہے۔ تاہم، مکمل انضمام کے لیے مخصوص نیٹ ورک کے فن تعمیر کے لحاظ سے مخصوص سپلائی کرنے والے آلات اور ترمیم شدہ ایمپلیفیکیشن سسٹم کی بھی ضرورت پڑ سکتی ہے۔

ایم سی ایف کو تجارتی طور پر کہاں تعینات کیا جا رہا ہے؟

سب سے زیادہ قابل ذکر تجارتی تعیناتی Google/NEC تائیوان-فلپائن-امریکی سب میرین کیبل سسٹم ہے، جو دو-کور MCF استعمال کرتا ہے۔ ڈیٹا سینٹر آپس میں جڑے ہوئے ہیں اور بیک بون نیٹ ورک اپ گریڈ کی پیروی کی توقع ہے۔ MCF کی اسی فائبر والیوم میں زیادہ کثافت ٹرانسمیشن حاصل کرنے کی صلاحیت اسے خاص طور پر محدود ڈیٹا سینٹر اور آبدوز کے ماحول کے لیے پرکشش بناتی ہے۔

بڑے پیمانے پر MCF کو اپنانے میں بنیادی رکاوٹیں کیا ہیں؟

بنیادی رکاوٹوں میں پیچیدگی اور سپلیسنگ اور کنیکٹرائزیشن کی لاگت، خصوصی ایمپلیفائر کی ضرورت، نامکمل معیاری کاری، اور روایتی فائبر کے مقابلے MCF اجزاء کی موجودہ قیمت کا پریمیم شامل ہیں۔ پیداوار کے پیمانے اور معیارات مستحکم ہونے کے ساتھ ہی ان رکاوٹوں میں کمی متوقع ہے۔

ملٹی-کور فائبر میں کتنے کور ہو سکتے ہیں؟

محققین نے معیاری 125 µm کلیڈنگ قطر کے اندر 19 کور تک کے ریشوں کا مظاہرہ کیا ہے، اور اس سے بھی زیادہ بنیادی تعداد کے ساتھ تجرباتی ڈیزائن موجود ہیں۔ تجارتی طور پر دستیاب MCF عام طور پر دو سے چار کور استعمال کرتا ہے، جس میں فعال ترقی میں سات-بنیادی اور اعلیٰ ڈیزائن ہوتے ہیں۔ ہینگٹونگ کے موجودہ روڈ میپ میں چار-بنیادی ڈیزائنوں سے آگے بڑھنے کی پیش رفت بھی شامل ہے۔