علم

آج کی دھماکہ خیز اعداد و شمار میں اضافے کی دنیا میں ، عالمی اعداد و شمار کی پیداوار فی سیکنڈ ‌500 ، 000 GB‌ سے تجاوز کر گئی ہے ، جو شینن کی حد کے قریب روایتی واحد کور فائبر ٹرانسمیشن کی صلاحیتوں کو آگے بڑھا رہی ہے۔ ملٹی کور فائبر (ایم سی ایف) ، ایک ہی فائبر کے اندر متعدد آزاد ٹرانسمیشن چینلز کو مربوط کرکے ، "سنگل لین روڈ" کو "تین جہتی کلوورلیف انٹرچینج" میں تبدیل کرتا ہے ، جو صلاحیت کی رکاوٹوں کو توڑنے کے لئے ایک کلیدی ٹکنالوجی کے طور پر ابھرتا ہے۔ اس مضمون میں اس انقلابی ٹکنالوجی کے اسرار کو تین جہتوں کے ذریعے نقاب کشائی کی گئی ہے: تکنیکی خصوصیات ، بنیادی فوائد ، اور اطلاق کے عام منظرنامے۔

‌i. ملٹی کور فائبر کی بنیادی خصوصیات

thre تین جہتی مقامی ملٹی پلیکسنگ فن تعمیر
ملٹی کور ریشے multiple125 μm‌ کے معیاری کلڈڈنگ قطر کے اندر متعدد آزاد کور (عام طور پر 4–19) کا بندوبست کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر ، ایک سات کور فائبر ایک ہیکساگونل قریب سے بھرے ڈھانچے کو اپناتا ہے ، جو روایتی ریشوں کے مقابلے میں بنیادی کثافت میں ‌5-10x اضافہ حاصل کرتا ہے۔

اسپیس ڈویژن ملٹی پلیکسنگ (ایس ڈی ایم) ٹکنالوجی
مقامی طول و عرض کے ساتھ ٹرانسمیشن چینلز کو تقسیم کرکے ، ہر کور آزادانہ طور پر الگ الگ سگنل لے جاتا ہے۔ moded موڈ ملٹی پلیکسنگ کے ساتھ مل کر (ایک سے زیادہ آپٹیکل طریقوں کی حمایت کرتے ہیں) اور vawawavelength ڈویژن ملٹی پلیکسنگ (C+L بینڈ توسیع) ، اس سے "اسپیس × وضع × طول موج" تین جہتی ملٹی پلیکسنگ سسٹم ، نظریاتی طور پر ‌100x‌ کی صلاحیت کو بڑھاوا دیتا ہے۔

‌ الٹرا-لو کراسسٹلک ڈیزائن ‌
trench اس کی مدد سے تیار کردہ ڈھانچہ ‌ ملازم ہے: کنڈولر خندقیں core2-5 μm‌ کی گہرائی کے ساتھ کوروں کے درمیان کھڑی ہوتی ہیں اور کلیڈنگ سے کم ایک اضطراب انگیز اشاریہ۔ ‌ ‌ {0}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.}.) کے ساتھ ملحقہ کور کراسسٹال کو ‌ {-50 db/کلومیٹر پر ملحقہ کور کراسسٹال کو دباتا ہے۔

altil غیر مطابقت ‌
سنگل کور فائبر سسٹم کے ساتھ ہموار انضمام ‌ فین ان/فین آؤٹ (ایف آئی ایف او) ڈیوائسز کے ذریعے فعال کیا جاتا ہے ، جس سے ملٹی کور اور سنگل کور فائبر اریوں کے مابین موثر جوڑے کو حاصل کیا جاتا ہے جس میں ‌ {0. 3 DB‌ کے نیچے کنٹرول میں ہونے والے نقصان کے ساتھ موجودہ آپٹیکل مواصلات کے سامان کے ساتھ مشابہت کو یقینی بنایا جاتا ہے۔

iii. ملٹی کور فائبر کے بنیادی فوائد

technical تکنیکی فوائد: ‌

Shan شینن کی حد کو توڑ دینا: مقامی طول و عرض کے ذریعہ صلاحیت کو بڑھانا ، تجرباتی ریکارڈ ‌10.66 PBPS‌ تک پہنچنے کے ساتھ (ایک سال میں ایک سال کی عالمی آواز کی کالوں کو منتقل کرنے کے مترادف ہے)۔

efficiency اسپیس کی کارکردگی: کیبلنگ کی بھیڑ کو ختم کرنے ، ڈیٹا سینٹر ریکوں میں فائبر کی گنتی کو ‌80 ٪ by سے کم کرتا ہے۔

غیر مہذب وشوسنییتا ‌: آزاد ملٹی کور ٹرانسمیشن سے موروثی ‌ چینل فالتو پن ‌ 999.9999 ٪ ‌ کی نظام کی دستیابی کو یقینی بناتا ہے۔

iiii. عام درخواست کا منظر ‌

‌1. ہائپر اسکیل ڈیٹا سینٹرز

challenge‌: AI کمپیوٹنگ کلسٹرز کو دسیوں ہزاروں GPUs میں microscrosecound- سطح کی تاخیر سے باہمی ربط کی ضرورت ہوتی ہے ، جس میں روایتی فائبر کیبلنگ ‌ کلومیٹر فی ریک ‌ ‌ کلومیٹر تک پہنچ جاتی ہے۔

solutionssolve‌: سات کور ریشے ‌256 GPUs فی فائبر کی حمایت کرتے ہوئے ، all all-optical بیکپلین نیٹ ورکس کو قابل بناتے ہیں۔ ٹیسٹ کے نتائج:

سرور سے سرور میں تاخیر 3.5 μs سے کم ہوکر 0. 8 μS ہے

کیبل کے وزن میں 62 ٪ کی کمی واقع ہوئی ، توانائی کی کھپت میں 45 ٪ کم ہوا

‌ کیس اسٹڈی: ایک عالمی کلاؤڈ فراہم کنندہ نے اپنے ٹوکیو ڈیٹا سینٹر میں ایم سی ایف کو تعینات کیا ، جس سے AI ماڈل کی تربیت کو ‌4.3x‌ کی طرف سے تیز کیا گیا۔

‌2. ٹرانسوسینک سب میرین کیبل سسٹمز

‌ ویلیو پروپوزیشن: سنگل ایم سی ایف کیبلز روایتی ملٹی فائبر بنڈل کی جگہ لے لیتے ہیں ، جس سے وشوسنییتا میں اضافہ ہوتا ہے اور تعیناتی کے اخراجات کو کم کیا جاتا ہے۔

innovations‌:

ہینگ ٹونگ فائبر کی ‌ ڈبل آرمرڈ سات کور سب میرین کیبل ‌ ٹینسائل فورسز کا مقابلہ ‌100 Kn‌ تک ہے اور 8 ، 000- میٹر کی گہرائیوں پر 25 سالوں سے قابل اعتماد طریقے سے چلتی ہے۔

انٹیگریٹڈ ‌ ڈسٹریبیٹڈ فائبر سینسنگ ‌ مانیٹر سمندری فرش زلزلے ({{0}}. 1 με صحت سے متعلق) اور درجہ حرارت کے اتار چڑھاو (± 0.05 ڈگری)۔

commers تجارتی تعیناتی: ایشیا-امریکہ نیکسٹ جنر جنرل سب میرین سسٹم ایم سی ایف کا استعمال کرتا ہے ، جس میں ‌35 فیصد کم تعمیراتی لاگت کے ساتھ فی فائبر ‌ 800 ٹی بی پی ایس حاصل کی جاتی ہے۔

‌3. 6 جی موبائل فرنٹھول نیٹ ورکس ‌

‌6g کی ضروریات: Terahertz (0. 1–10 Thz) بیس اسٹیشن کی کثافت km 10–100 فی کلومیٹر تک پہنچ جائے گی ، جس میں الٹرا ہائی صلاحیت والے فرنٹول کا مطالبہ کیا گیا ہے۔

solutions‌:

hollowlow ہالو-کور میک ایف ‌: THZ بینڈ میں ‌ {0. 2 db/m انتہائی کم نقصان حاصل کرتا ہے۔

vorbal کونیی کونیی رفتار (OAM) ملٹی پلیکسنگ ‌: فی کور 12 OAM طریقوں کو قابل بناتا ہے ، جس سے ورنکرم کارکردگی کو ‌256 بٹ/s/hzz کو بڑھاتا ہے۔

‌ فیلڈ ٹیسٹ:: جامنی ماؤنٹین لیبارٹری کے 6 جی ٹرائل نیٹ ورک میں ، ایم سی ایف نے کامیابی کے ساتھ ‌1 ای {-15 ‌ کے نیچے تھوڑا سا غلطی کی شرح کے ساتھ ‌1 ٹی بی پی ایس وائرلیس سگنل ٹرانسمیشن کو کامیابی کے ساتھ اٹھایا۔

‌4. کوانٹم مواصلات بیک بون نیٹ ورکس ‌

un انویک ایڈوانٹیج: ایم سی ایف ‌ پر انحصار طور پر کوانٹم اور کلاسیکی چینلز کو الگ کرتا ہے ، جو شریک فائبر مداخلت کے چیلنجوں کو حل کرتا ہے۔

‌ کارکردگی کا مظاہرہ:

کوانٹم بٹ ایرر ریٹ (QBER)<0.6%

کلیدی نسل کی شرح 500 KBPS@500 کلومیٹر تک بڑھ گئی

national نیشنل پروجیکٹ: چین کا "بیجنگ-شنگھائی کوانٹم نیٹ ورک" اپ گریڈ نے ریلے نوڈس کو ‌40 ٪ by سے کم کیا اور ایم سی ایف کا استعمال کرتے ہوئے ‌300 ٪ by کے ذریعہ کلیدی تقسیم کی کارکردگی کو بہتر بنایا۔

iv iv. مستقبل کا آؤٹ لک: "ملٹی کور" سے "ذہین کور" تک

‌3D فوٹوونک انضمام ‌ اور ‌AI سے متاثرہ آپٹیکل نیٹ ورکس میں پیشرفت کے ساتھ ، ایم سی ایف اس طرف تیار ہورہا ہے:

mul ملٹی-جہتی ملٹی پلیکسنگ: ‌ 7- بنیادی ڈیزائنوں کے ساتھ ‌ او ایم اور pololarization ریاستوں کا امتزاج کرنا ‌100 PBPs فی فائبر کو نشانہ بنانے کے لئے۔

self خود سینسنگ نیٹ ورکس: ریئل ٹائم تناؤ ، درجہ حرارت ، اور اخترتی کی نگرانی کے لئے ایمبیڈڈ فائبر سینسر ، "ٹرانسمیشن + سینسنگ" سمارٹ انفراسٹرکچر کی تشکیل کرتے ہیں۔

Green گرین انرجی کی پیشرفت ‌: کاربن غیر جانبداری کے اہداف کی حمایت کرتے ہوئے ، T TBPS/W توانائی کی کارکردگی کو حاصل کرنے کے لئے MCF کی کثافت کا فائدہ اٹھانا۔

concclusion: آپٹیکل مواصلات کے طول و عرض کی نئی تعریف کرنا

ملٹی کور فائبر نہ صرف ایک تکنیکی پیشرفت کی نمائندگی کرتا ہے بلکہ مقامی جہتوں کو استعمال کرنے میں ایک نمونہ شفٹ کی نمائندگی کرتا ہے۔ سمندری کنارے سے لے کر کلاؤڈ انفراسٹرکچر تک ، اور کلاسیکی سے کوانٹم مواصلات تک ، ایم سی ایف آپٹیکل نیٹ ورکس کی جسمانی حدود کی نئی تعریف کر رہا ہے۔ چین کے بین الاقوامی معیار (11 آئی ٹی یو/آئی ای سی معیارات) اور کور ٹیکنالوجیز (جیسے ، 30 μm کور وقفہ کاری کنٹرول) میں آگے بڑھ رہے ہیں ، ایم سی ایف 6 جی ، میٹاورس اور کمپیوٹنگ نیٹ ورکس کے لئے اگلے جین کے انفراسٹرکچر کو زیرکیا جائے گا۔ "خلا کے ذریعے صلاحیت کو بڑھانے" کے اس سفر میں ، ہر فائبر زیادہ باہم مربوط ، تین جہتی ڈیجیٹل مستقبل بنا رہا ہے۔

references ریفرنسس

ITU-T G.654.3: ملٹی کور آپٹیکل فائبر کی خصوصیات

ہینگٹونگ فائبر۔ اسپیس ڈویژن ملٹی پلیکسنگ ٹکنالوجی وائٹ پیپر ، 2023۔

فطرت فوٹوونکس۔ "10.66 پی بی/ایس ٹرانسمیشن ملٹی کور فائبر کا استعمال کرتے ہوئے" ، 2022۔