Mae stori ceblau ffibr optig yn mynd ar drywydd un peth yn ddi-baid: mwy o led band dros bellteroedd hirach gyda llai o golled. O'r corbys gwan cyntaf o olau i'r llinynnau galluog terabit heddiw, mae taith dechnegol y ffibr optegol ei hun yn dyst i ddyfeisgarwch dynol. Dewch i ni olrhain y datblygiadau technolegol allweddol sydd wedi llunio ein byd modern.
Cam 1: Dofi'r Golau - Geni Ffibr Isel-Colli Ffibr
Y llwyddiant cychwynnol yn y 1960au a'r 70au oedd gwneud ffibr yn ddigon tryloyw i fod yn ddefnyddiol. Roedd gan ffibrau cynnar wanhad signal mor uchel (colli) fel mai dim ond ychydig fetrau y gallai signal deithio cyn pylu.
· Y Garreg Filltir: Datblygiad gwydr silica puredig oedd y trobwynt. Trwy gael gwared ar amhureddau fel ïonau dŵr (sy'n achosi'r uchafbwynt amsugno hydrocsyl), fe wnaeth peirianwyr leihau'r gwanhad yn ddramatig. Erbyn 1970, roedd gwyddonwyr Corning wedi creu ffibr gyda cholled o lai nag 20 dB/km-lefel a oedd yn gwneud telathrebu masnachol yn ymarferol.
Cam 2: Cario Mwy o Lliwiau - Y Symud i'r Sengl-Modd a WDM
Wrth i'r byd fynnu mwy o ddata, nid oedd anfon un signal golau i lawr ffibr yn ddigon.
· Ffibr Modd Sengl- (SMF): Roedd ffibrau amlfodd cynnar yn caniatáu i olau deithio sawl llwybr, gan achosi corbys i ymledu a niwlio dros bellteroedd hir. Daeth y symudiad i Ffibr Modd Sengl (SMF), gyda chraidd llawer llai sy'n caniatáu dim ond un llwybr uniongyrchol ar gyfer golau, yn safon aur ar gyfer -cyfathrebiadau pellter hir. Roedd yn lleihau gwasgariad cromatig, gan ganiatáu i signalau deithio cannoedd o gilometrau heb adfywiad.
· Amlblecsu Is-adran Tonfedd (WDM): Hwn oedd y gwir newidydd gêm. Yn lle un pelydr laser, mae WDM yn caniatáu i drawstiau lluosog o donfeddi gwahanol (lliwiau) gael eu hanfon ar yr un pryd trwy un ffibr. Mae fel troi ffordd un lôn yn archffordd aml-lôn. Bellach gall WDM trwchus (DWDM) gario 80, 96, neu hyd yn oed mwy o sianeli ar un ffibr, gan luosi ei gapasiti yn esbonyddol.
Cam 3: Plygu Heb Dorri - Y Chwyldro G.657
Rhwystr fawr ar gyfer defnyddio ffibr i'r cartref (FTTH) oedd yr angen i blygu ceblau o amgylch corneli tynn y tu mewn i adeiladau a blychau cysylltu. Byddai SMF safonol yn dioddef colled signal sylweddol pe bai'n plygu'n rhy sydyn.
· Yr Arloesedd: Cyflwyno ITU-T G.657 "Bend-Ansensitif" Ffibr. Mae'r ffibr hwn wedi'i beiriannu â phroffil mynegai plygiannol arbennig sy'n dal golau yn fwy effeithiol o fewn y craidd, hyd yn oed pan fydd y ffibr wedi'i glymu mewn cwlwm. Roedd yr arloesedd hwn yn hanfodol ar gyfer defnydd torfol o FTTH, gan wneud gosodiadau yn symlach ac yn fwy dibynadwy mewn mannau cyfyng.
Cam 4: Y Ffin Nesaf - Y Tu Hwnt i'r Craidd Sengl
Rydym nawr yn gwthio terfynau ffisegol un-ffeibr craidd sengl. Mae'r don nesaf o arloesi yn cynnwys ailgynllunio geometreg y ffibr.
· Amlblecsu Is-adran Gofod (SDM): Mae hyn yn cynnwys technolegau fel:
· Ffibr Craidd Aml-Craidd (MCF): Cladin ffibr sengl sy'n cynnwys sawl craidd annibynnol, gan greu llwybrau lluosog i bob pwrpas o fewn un cebl.
· Ychydig-Ffibr Modd (FMF): Ffibr a ddyluniwyd i gario ychydig o foddau penodol (llwybrau ysgafn) heb iddynt ymyrryd, pob un yn gweithredu fel sianel ar wahân.
Nod y technolegau hyn yw torri'r "wasgfa gallu" a byddant yn ffurfio asgwrn cefn ceblau trawsgefnforol a chanolfannau data dwys iawn yn y dyfodol.
Casgliad
O wneud gwydr yn fwy pur nag a ddychmygwyd erioed i ddysgu triciau newydd ysgafn gydag WDM a{0}}ansensitifrwydd plygu, mae esblygiad technegol cebl ffibr optig ymhell o fod ar ben. Mae pob iteriad yn dod â ni'n agosach at fyd o gysylltedd di-ben-draw, di-ben-draw, sy'n profi bod y teithiau mwyaf pwerus weithiau'n digwydd ar linyn o wydr.