डार्क सोलिटन्स, फ़्रीक्वेंसी क्रेस्ट, माइक्रोकैविटी और 80 किमी फाइबर ऑप्टिक केबल

एक सोलिटोन की कला छवि

1834 में वापस, नहर के किनारे पर बैठे, जॉन स्कॉट रसेल ने पानी के व्यवहार का अवलोकन किया। यह इस समय था कि "एकान्त तरंग" की अवधारणा दिखाई दी, जिसे बाद में एक सोलिटॉन के रूप में जाना गया। यह शब्द एक एकांत लहर को संदर्भित करता है जो एक नॉनलाइनियर माध्यम में फैलता है। सोलिटन्स का व्यवहार कणों के व्यवहार के समान है, क्योंकि जब एक-दूसरे के साथ बातचीत करते हैं तो वे ढहते नहीं हैं, लेकिन चलते रहते हैं। दिल की दर से लेकर सुनामी लहरों तक कई अलग-अलग अवधारणाओं और घटनाओं के अध्ययन का आधार सोलिटन्स बने। हालांकि, आज हम डार्क सोलिटन्स (अंधेरे दालों) पर आधारित एक अध्ययन पर विचार करेंगे। सोलिटनों ने "सत्ता के अंधेरे पक्ष" पर स्विच क्यों किया, इस घटना का उपयोग कैसे करें, और क्या शोधकर्ताओं ने अपने व्यावहारिक अनुभव के वांछित परिणाम प्राप्त करने का प्रबंधन किया? वैज्ञानिकों की एक रिपोर्ट हमें इस सब के बारे में बताएगी। चलो चलते हैं।

पहले आपको यह निर्धारित करने की आवश्यकता है कि एक अंधेरे सोलिटोन क्या है। जैसा कि हम पहले ही समझ चुके हैं, एक सोलिटॉन एक तरंग है जो अपने आप में एक अरेखीय माध्यम में यात्रा करती है। एक डार्क सोलिटोन तब बनता है जब यह तीव्रता स्थानीय रूप से एक निश्चित तीव्रता की निरंतर लहर में घट जाती है। यही है, ये लहर में अंतराल हैं, चाहे वह कितना भी कठोर क्यों न हो।


फ्रीक्वेंसी क्रेस्ट उदाहरण

कई चरण-आवृत्ति लाइनों को उत्पन्न करने के लिए माइक्रोस्कोरनेटर की आवृत्ति crests * एकीकृत ऑप्टिकल गुहा में nonlinear केर प्रभाव * का उपयोग करती है। लाइनों के बीच की दूरी 100 GHz तक पहुंच सकती है, जो सिस्टम को उपकरणों और फाइबर-ऑप्टिक संचार प्रणालियों के लिए एक उत्कृष्ट मल्टी-वेवलेंथ प्रकाश स्रोत बनाती है। एक माइक्रोएरेनेटर का फैलाव * भौतिक गतिशीलता को ही प्रभावित करता है। आवृत्ति कंघी के राज्यों के एक हालिया अध्ययन ने सामान्य फैलाव के साथ एक माइक्रोकैविटी में अंधेरे दालों के गठन का प्रदर्शन किया है।

फ्रीक्वेंसी क्रेस्ट * - एक लेज़र लाइट सोर्स, जिसके स्पेक्ट्रम में असतत समबाहु आवृत्ति लाइनों की एक श्रृंखला होती है।

केर प्रभाव * - इलेक्ट्रो-ऑप्टिक्स में किसी ऑप्टिकल सामग्री के अपवर्तक सूचकांक में परिवर्तन की यह घटना लागू विद्युत क्षेत्र की ताकत के वर्ग के लिए आनुपातिक है।

तरंगों का फैलाव * - तरंगों के चरण वेग में अंतर उनकी आवृत्ति पर निर्भर करता है।

इस तरह के "अंधेरे आवेग" की वजह से शोधकर्ताओं ने सुसंगत संचार में अपने संभावित उपयोग के कारण बहुत ही कुशल दक्षता * के कारण शोधकर्ताओं के बीच काफी लोकप्रियता हासिल की है।

सुसंगत प्रकाशीय संचार * एक प्रकार का प्रकाशीय संचार होता है जिसमें इसके चरण मॉड्यूलेशन के कारण प्रकाश संकेत का उपयोग करके सूचना प्रसारित की जाती है।

प्रदर्शन का गुणांक * (COP) - सिस्टम की प्रभावशीलता का एक संकेतक, सिस्टम द्वारा प्राप्त ऊर्जा की कुल मात्रा के लिए उपयोग की जाने वाली उपयोगी ऊर्जा के अनुपात से निर्धारित होता है।

यह अध्ययन 64 चतुर्थांश आयाम मॉड्यूलेशन का उपयोग करके सुसंगत डेटा ट्रांसमिशन के साथ पहले प्रयोग का वर्णन करता है * एक अंधेरे पल्स शिखा की आवृत्ति लाइनों पर एन्कोडेड।

द्विघात आयाम मॉड्यूलेशन * एक ही आवृत्ति के दो वाहक दोलनों का योग है, लेकिन 90 ° एक दूसरे के सापेक्ष चरण में स्थानांतरित हो जाते हैं।

प्रभावशाली शिखा दक्षता एक संकेत-से-शोर अनुपात * 33 डीबी प्राप्त करने की अनुमति दी। इस मामले में, लेजर पंप पावर का स्तर आधुनिक हाइब्रिड सिलिकॉन लेजर की शक्ति के बराबर है।

शोर अनुपात * (SNR) को सिग्नल शोर शक्ति के लिए उपयोगी सिग्नल शक्ति का अनुपात है। सिग्नल-टू-शोर अनुपात जितना अधिक होगा, सिस्टम पर शोर का प्रभाव उतना ही कम होगा।

लेजर पम्पिंग * बाहरी स्रोत की ऊर्जा को लेजर के कार्यशील वातावरण में पंप करने की प्रक्रिया है।

हाइब्रिड सिलिकॉन लेजर * - एक सेमीकंडक्टर लेजर (एक लेजर जिसका काम करने वाला पदार्थ सेमीकंडक्टर है) सिलिकॉन और सेमीकंडक्टर सामग्री के समूह III-V से बना है।

अनुसंधान का आधार

कई शोधकर्ताओं और डेटा ट्रांसमिशन प्रौद्योगिकियों से जुड़े लोग ऑप्टिकल आवृत्ति कंघी के साथ WDM (स्पेक्ट्रल चैनल मल्टीप्लेक्सिंग) पर आधारित ऑप्टिकल सिस्टम में उपयोग किए जाने वाले बड़ी संख्या में लेजर को बदलने से इनकार नहीं करेंगे।

हाल तक तक, व्यावहारिक प्रयोगों का उद्देश्य मोड सिंक्रोनाइज़ेशन * पर आधारित लेज़रों का अध्ययन करना था और चरण और तीव्रता के न्यूनाधिक का उपयोग करके इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल आवृत्ति लकीरें बनाई गई थीं। इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल कंघी जनरेटर प्राथमिक स्रोत के रूप में एकल लेजर का उपयोग करने में सक्षम है, और फिर इसके गुणों को कई चैनलों पर दोहराता है। बैंड को और भी अधिक बढ़ाने के लिए, नॉनलाइनियर प्रवर्धन का उपयोग करना आवश्यक है, जिससे WDM चैनलों की संख्या में वृद्धि होगी।

मोड तुल्यकालन * एक लेजर में विभिन्न अनुदैर्ध्य मोड के चरण बंधन की एक विधि है।

मोड * एक सामान्य प्रणाली में विद्यमान तरंगें हैं जो ऊर्जा के अवशोषण और अपव्यय के अभाव में निरंतर मापदंडों के साथ होती हैं।

यह भी ध्यान देने योग्य है कि ऑप्टिकल आवृत्ति के कंघों में एक स्थिर आवृत्ति अंतराल * होता है , जो अनियंत्रित लेज़रों का उपयोग करते समय ट्रांसमिशन प्रदर्शन के सुधार को उच्चतम संभव स्तर तक ले जाता है।

यह अध्ययन गैर-रैखिक सिग्नल इंटरैक्शन की भरपाई के लिए एक मल्टी-चैनल एल्गोरिथ्म को प्रदर्शित करता है, साथ ही अंतर-चैनल "अंतराल" को कम करने की क्षमता भी है (हम " गार्ड बैंड * " शब्द को निरूपित करने के लिए इस शब्द को सबसे उपयुक्त रूप में उपयोग करते हैं)।

फ़्रिक्वेंसी इंटरवल * - दो या अधिक आवृत्तियों के आवृत्ति के लॉगरिदम या फ़्रीक्वेंसी बैंडविड्थ के रूप में प्रदर्शित मूल्य।

गार्ड बैंड * - लहरों के बीच स्पेक्ट्रम का अप्रयुक्त हिस्सा।

डब्लूडीएम सिस्टम में एक आवृत्ति कंघी का उपयोग करने की एक और दिलचस्प संभावना यह है कि पारस्परिक मुआवजे को लागू करने और कई डेटा चैनलों के लिए ट्रैकिंग द्वारा सिग्नल के प्राप्त पक्ष पर संसाधन आवश्यकताओं को कमजोर करने की क्षमता है। यह तकनीक एक आधार के रूप में आवृत्ति कंघी के चरण सुसंगतता का उपयोग करती है, जो इसे मल्टीवेव लेजर के सरणियों में अनुपयुक्त बनाती है।

डब्ल्यूडीएम ट्रांसमीटरों के कार्यान्वयन को लागू करने के लिए, असतत घटकों की संख्या को कम करते हुए, मुझे फोटॉन एकीकृत सर्किट * का उपयोग करना पड़ा।

फोटॉन इंटीग्रेटेड सर्किट * एक बहुउद्देशीय उपकरण है जो एक फ्लैट सब्सट्रेट पर बनाया गया है, जो ऑप्टिकल सिग्नल को संसाधित करने के लिए आवश्यक है।

पहले व्यावहारिक प्रयोगों में सिलिकॉन-ऑर्गेनिक हाइब्रिड मॉड्यूलेटर, क्वांटम-पल्स्ड मोड-लॉक्ड लेजर और गेन-नियंत्रित लेजर डायोड * का उपयोग शामिल था ।

गेन-स्विचिंग * (गेन-स्विचिंग) प्रकाशिकी में एक तकनीक है जो आपको एक लेजर बनाने की अनुमति देती है जो अविश्वसनीय रूप से कम अवधि (शाब्दिक रूप से फीमेलोसेकंड) में प्रकाश की दालों का उत्पादन करती है।

शोध के लिए, CMOS के साथ संगत एक सिस्टम बनाया गया था। सिलिकॉन नाइट्राइड ( सी ₃ एन ₄ ) के आधार पर माइक्रोकैविटी आवृत्ति लकीरें लागू की गईं। ये माइक्रोसेरोनेटर्स एक व्यापक बैंड में समान रूप से वितरित लाइनों के साथ निरंतर तरंग लेजर से प्रकाश को अलग करने के लिए माइक्रोकैविटी में केर प्रभाव का उपयोग करते हैं।


सिलिकॉन नाइट्राइड की आणविक संरचना (Si ₃ N ₄ )

64-QAM (द्विघात आयाम कुंजीकरण * ) का उपयोग करके पहले डेटा ट्रांसफर का प्रदर्शन किया गया था, जो एक वाहक लहर की उपस्थिति या अनुपस्थिति में डिजिटल डेटा प्रदर्शित करता था।

आयाम हेरफेर * - सिग्नल में एक परिवर्तन जिस पर वाहक दोलन का आयाम अचानक बदल जाता है (उदाहरण के लिए, टेलीग्राफी में - मोर्स कोड)।

जल्द ही, शोधकर्ता यह पता लगाने में सक्षम थे कि माइक्रोसेरोनेटेटर लकीर का प्रदर्शन बहुत अधिक है और आधुनिक सुसंगत संचार प्रणालियों की आवश्यकताओं को पूरा करता है, विशेष रूप से आवृत्ति स्थिरता, सिग्नल-टू-शोर अनुपात और लाइन चौड़ाई के संदर्भ में। इस कारण से, लंबी दूरी की संचार प्रणाली और मॉडुलन प्रारूपों के विस्तार सहित प्रयोगों का संचालन करने का निर्णय लिया गया।

केर माइक्रोकैविटी और उनके साथ जुड़े स्थिरीकरण योजनाओं में डिसिप्लिव सॉलिटॉन्स की पहचान * केर ने बैंडविड्थ को नियंत्रित करने और रिज लाइनों की संख्या को अधिक प्रभावी ढंग से खोलने की संभावना को खोल दिया है।

एक डिसिप्लिन सॉलिटॉन * एक संरचनात्मक रूप से स्थिर एकान्त तरंग है जो एक गैर-मध्यम माध्यम में फैलती है, जो भौतिक प्रणाली में ऊर्जा प्रवाह और प्रस्थान के संतुलन की भागीदारी के साथ समय या स्थान में स्थानीय होती है।

प्रयोगों में से एक ने दो सिलिकॉन नाइट्राइड माइक्रोरोनेटर्स का उपयोग करके उत्कृष्ट परिणाम दिखाए, बैंड सी और एल के फाइबर-ऑप्टिक कनेक्शन को कवर किया।

माइक्रोरसोनरेटर फ्रीक्वेंसी क्रेस्ट बहुत जटिल प्रणालियां हैं जो कम शोर के साथ कई प्रकार के ऑपरेशन की अनुमति देती हैं। हालांकि, सुसंगत संचार प्रणाली मुख्य रूप से उज्ज्वल सॉलिटॉन और सुसंगत मॉडुलन मोड में काम करने वाली लकीरों पर ध्यान केंद्रित करती है। इस अध्ययन में, गुहा के सामान्य फैलाव को दिखाने पर मोड सिंक्रनाइज़ेशन की एक स्थिति का पता चला था। यह रिज राज्य गुहा में अंधेरे आवेगों को प्रसारित करने से मेल खाती है। और WDM सिस्टम में सुसंगत डेटा ट्रांसमिशन के लिए यह बहुत दिलचस्प हो सकता है।

अंधेरे दालों के जंगलों की माप उज्ज्वल सॉलिटोन के जंगलों की तुलना में 30% अधिक दक्षता दिखाती है। व्यवहार में, इतने बड़े अंतर का उपयोग बिजली की आवश्यकताओं को कम करने या एसएनआर को बढ़ाने के लिए किया जा सकता है।

वैज्ञानिकों के अनुसार, यह अध्ययन, अंधेरे दालों के जंगलों पर आधारित सुसंगत WDM डेटा ट्रांसमिशन सिस्टम का पहला प्रदर्शन है। एक बाहरी ऊर्जा स्रोत (800 mW * ) का उपयोग किया गया था। डेटा 20 चैनलों के माध्यम से 80 किमी की दूरी पर प्रेषित किया गया था, जिनमें से प्रत्येक में 20- गीगाबिट * 64-क्यूएएम के साथ एन्कोड किया गया डेटा था, जिसमें औसत हस्तांतरण दर 4.4 टीबी / एस थी।

mW * - 1 मिलीवाट = 10 ^-3 वाट।

बॉट * - प्रतीकात्मक गति के माप की एक इकाई (प्रति यूनिट समय में संकेत राज्यों की संख्या), प्रति सेकंड वाहक आवधिक संकेत के सूचना पैरामीटर में परिवर्तन की संख्या।

अनुसंधान के परिणाम

फ़्रीक्वेंसी कंघी और माइक्रोसेरोनेटर्स

जैसा कि हमने पहले ही सीखा था, आवृत्ति कंघी उत्पन्न करने के लिए एक सिलिकॉन नाइट्राइड माइक्रोकैविटी का उपयोग किया गया था। प्रतिध्वनि का त्रिज्या 100 माइक्रोन था, जिसने 230 गीगाहर्ट्ज पर मुक्त वर्णक्रमीय रेंज * का निर्माण किया।

मुक्त वर्णक्रमीय श्रेणी * - लगातार दो प्रतिबिंबों के बीच आवृत्ति या तरंग दैर्ध्य में अंतराल या इंटरफेरोमीटर या विवर्तनिक ऑप्टिकल तत्व की अधिकतम ऑप्टिकल या अधिकतम सीमा ।

2 am की चौड़ाई और 600 एनएम की मोटाई के साथ एक कुंडलाकार वेवगाइड सी बैंड में सामान्य फैलाव के साथ था। आंतरिक क्यू कारक * की राशि 1.6 मिलियन थी।

गुणवत्ता कारक * - या क्यू-कारक (अंग्रेजी गुणवत्ता कारक से ) प्रतिध्वनि चौड़ाई पैरामीटर है, जो इंगित करता है कि सिस्टम के अंदर ऊर्जा आपूर्ति कितनी बार एक रेडियन द्वारा चरण परिवर्तन चरण के दौरान अपने नुकसान से अधिक है।

प्रयोगों के दौरान, 10 kHz से कम की लेजर विकिरण चौड़ाई के साथ बाहरी गुहा के साथ एक ट्यून करने योग्य लेजर का उपयोग किया गया था। माइक्रोकैविटी तक पहुंचने से पहले, लेजर विकिरण को 25.6 डीबीएम * के एक निरंतर पंप प्रवाह को प्राप्त करने के लिए प्रवर्धित और फ़िल्टर किया जाता है।

डीबीएम * - डेसीबल-मिलिवाट्स - डेसीबल में बिजली का अनुपात मिलिवेट्स में मापा शक्ति के लिए। इसका उपयोग फाइबर-ऑप्टिक प्रौद्योगिकियों में निरपेक्ष शक्ति को इंगित करने के लिए किया जाता है, क्योंकि यह छोटी और बड़ी दोनों संख्याओं को लघु रूप में प्रदर्शित कर सकता है। 0 dBm = 1 mW।

चित्र संख्या 1 ए

चित्रा 1 ए रिज पीढ़ी प्रक्रिया का विन्यास दिखाता है। एक बड़ी पंप शक्ति के साथ, फाइबर-ऑप्टिक संचार पक्ष पर नुकसान लगभग 5 डीबी / चेहरा था। Microresonator पोर्ट और एक परिणामी पोर्ट दोनों के साथ सुसज्जित है, उत्तरार्द्ध अनुनाद गुहा के अंदर तरंग के मूल्यांकन के लिए इस्तेमाल किया जा रहा है। गुहा और पास-थ्रू पोर्ट के बीच मजबूत युग्मन के कारण, पास-थ्रू पोर्ट पर प्राप्त कंघी का उपयोग संचार प्रयोगों के लिए किया जाता है।

शिखा पंप लेजर की तरंग दैर्ध्य को प्रतिध्वनि में परिवर्तित करके बनाई जाती है। सक्रिय अवस्था में रिज की निगरानी करने के लिए, बैंड-पास फिल्टर के तुरंत बाद एक फोटोकोड को नवगठित लाइन (लगभग 1536 एनएम) पर रखा गया था। (यह चित्र 1 ए में दिखाया गया है)।

एक फोटोडायोड, लेजर वेवलेंथ सेटिंग्स के एक प्रकार के संकेतक के रूप में काम कर रहा है, जैसे ही लेजर प्रतिध्वनि के करीब होता है, आपको कंघी चलाने की अनुमति देता है। इस प्रकार, लेजर का पंपिंग स्वचालित रूप से बंद हो जाएगा जैसे ही कंघी एक पूर्व निर्धारित स्थिति में पहुंच जाता है।

फोटोडायोड, लेज़र और कंघी के बीच संबंध का ऐसा फिक्सिंग कई घंटों के लिए बाद की स्थिति की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक नहीं है। लब्बोलुआब यह है कि सिस्टम की चक्रीय प्रतिक्रिया यह सुनिश्चित करती है कि बाहरी कारक स्पेक्ट्रम की स्थिति को प्रभावित नहीं करते हैं।


छवि # 1 बी

ऊपर की छवि पोर्ट के माध्यम से उत्पन्न शिखा के स्पेक्ट्रम के अंधेरे दालों की विशेषताओं के वक्र को दर्शाती है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि कंघी गुहा में घूम रही अंधेरे दालों से मेल खाती है, परिणामस्वरूप पोर्ट के किनारे दो अलग-अलग माप किए गए थे।


चित्र संख्या 1s

ऊपर एक ऑप्टिकल आस्टसीलस्कप (500 GHz) द्वारा किए गए माप का परिणाम है।


छवि # 1 डी

और यहाँ हम रिज के वर्णक्रमीय चरणों को मापने का परिणाम देखते हैं।


चित्र संख्या 1e

अंत में, एक हरा हुआ ग्राफ जो कि एक उच्च शिखर> शोर स्तर से ऊपर 50 डीबी दिखा रहा है। इस मामले में, गाऊसी फ़ंक्शन FWHM * <30 kHz में फिट बैठता है। यह सब इंगित करता है कि आधुनिक डब्ल्यूडीएम सिस्टम के लिए आवश्यक मोड की तुलना में मोड सिंक्रनाइज़ेशन बहुत अधिक स्तर पर संचालित होता है।

एफडब्ल्यूएचएम * - आधे आयाम पर पूर्ण चौड़ाई - फ़ंक्शन तर्क के न्यूनतम और अधिकतम मूल्यों के बीच का अंतर, इसके आधे से अधिकतम मूल्य पर लिया गया।

ऑप्टिकल डाटा मॉड्यूलेशन

अब माइक्रोकैविटी कंघी कुछ मॉड्यूलेशन प्रारूपों का उपयोग करके डेटा ट्रांसमिशन में उपयोग के लिए तैयार है। डेटा ट्रांसफर प्रयोग के दौरान कंघी की अधिकतम शक्ति सुनिश्चित करने के लिए, शोधकर्ताओं ने संचरण के लिए प्रकाश स्रोत के रूप में थ्रूपुट बंदरगाह में अंधेरे दालों की एक कंघी का उपयोग किया। कुल शक्ति 28 mW से अधिक नहीं थी (जिनमें से 8.6 mW नवगठित शिखा तरंगों के हैं)। दक्षता में 20% की वृद्धि हुई।

हमारे रिज के बाद एक संकीर्ण-बैंड फिल्टर (200 गीगाहर्ट्ज) है, जिसका कार्य रिज की केंद्रीय लहर को दबाने के लिए है, जो ऑप्टिकल एम्पलीफायर (EDFA) के साथ अधिक कुशलता से संचालित करना संभव बनाता है।


चित्र संख्या 2 ए

80 किमी की दूरी पर एक सीमा से अधिक डेटा ट्रांसमिशन योजना को चित्र 2 ए में दिखाया गया है।


छवि संख्या 2 बी: प्रवर्धन और छानने के बाद रिज का स्पेक्ट्रम।

ऑप्टिकल एम्पलीफायर के बाद, एक चयनात्मक तरंग दैर्ध्य स्विच (WSS) स्थापित होता है, जिसके साथ कंघी शक्ति को दो दिशाओं (विषम) और (यहां तक ​​कि) में विभाजित किया जाता है। यह आपको प्रत्येक मॉड्यूलेटर पर जाने वाली तरंगों की आवश्यक संख्या (प्रत्येक के लिए 10) रखने की अनुमति देता है। इसके अलावा, स्विच आपको प्रत्येक दिशा में अलग-अलग दिशाओं में रिज तरंगों की शक्ति को संरेखित करने की अनुमति देता है।

प्रत्येक मॉड्यूलेटर को मनमाना तरंग जनरेटर (AWGs) से संकेतों द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक को * meander * का उपयोग करके दो स्वतंत्र यादृच्छिक 64-QAM सिग्नल उत्पन्न करने के लिए प्रोग्राम किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक पल्स 20 गीगाबाइट की गति पर प्रति प्रतीक 6 बिट्स वहन करती है।

मेन्डियर * एक आयताकार आकार का एक आवधिक संकेत है।

यादृच्छिक आवृत्ति में 216 वर्ण होते हैं, और ओवरसमलिंग * 3 है, क्योंकि AWG केवल 60 GS / s पर काम कर सकता है।

ओवरसम्पलिंग * - एक असतत डिजिटल सिग्नल के नमूने की आवृत्ति को बदलते हैं।

डिजिटल-से-एनालॉग कन्वर्टर्स (डीएसी) और मॉड्यूलेटर में अशुद्धियों को ऑफसेट करने के लिए, AWG में सिग्नल के लिए डिजिटल प्रारंभिक मुआवजा लागू किया गया था।

अगला, पृथक्करण और विलंब के साथ बहुसंकेतन चरण सक्रिय होता है, जहां एक शाखा m1 मीटर लंबे ≥100 डेटा वर्णों से मेल खाती है। मल्टीप्लेक्सिंग के दोनों तरीकों का उपयोग करके सिस्टम के प्रदर्शन को दोगुना करने की अनुमति दी गई है।

अंतिम चरण यह है कि दोनों शाखाएं (संकेतों की दोनों दिशाएं) पुनर्संयोजित और संपीड़ित होती हैं, जिसके बाद उन्हें सीधे संचार चैनल पर भेजा जाता है।


चित्र संख्या 2s

यह छवि ( 2 सी ) दर्शाता है कि संघनन का दूसरा चरण दो दिशाओं की शक्ति के अंतर को थोड़े बदलते शोर स्तर में कैसे परिवर्तित करता है।

डेटा ट्रांसफर परिणाम

80 किलोमीटर के मानक सिंगल-मोड फाइबर ऑप्टिक केबल के बाद बहु-ध्रुवीकरण एकल-चैनल सुसंगत रिसीवर आता है। एक बाहरी गुंजयमान यंत्र के साथ एक ट्यून करने योग्य लेजर, जिसकी चौड़ाई 100 kHz से कम है, स्थानीय थरथरानवाला के रूप में कार्य करता है। यह आपको 50 जीएस / एस मोड में 23 गीगाहर्ट्ज के एक बैंडविड्थ के साथ आस्टसीलस्कप का उपयोग करके एक बार में एक डेटा स्ट्रीम प्राप्त करने की अनुमति देता है। अगला, मानक डिजिटल डेटा प्रोसेसिंग एल्गोरिदम जो ऑफ़लाइन काम करते हैं, प्रक्रिया से जुड़े हैं।


इमेज नंबर 3 ए, जो डेटा ट्रांसमिशन स्कीम दिखाता है।


छवि संख्या 3 बी: संकेत तारामंडल * 64 चतुर्थांश आयाम मॉडुलन।

सिग्नल नक्षत्र * एक आरेख है जो एक जटिल विमान पर हेरफेर के अधीन संकेतों के जटिल आयाम के विभिन्न मूल्यों का प्रतिनिधित्व करता है।

सिग्नल पावर का इष्टतम स्तर सुनिश्चित करने के लिए, डेटा को विभिन्न शुरुआती शक्तियों के साथ दर्ज किया गया था। छवि 3 सी में, हम सबसे इष्टतम विकल्प देखते हैं जब सिग्नल की शुरुआती शक्ति 3 डीबीएम / चैनल है। यह स्तर वास्तव में सबसे उपयुक्त है, क्योंकि एक उच्च शक्ति nonlinear विरूपण की ओर जाता है, और एक कम शक्ति पूरे सिस्टम के प्रदर्शन को कम करती है।


चित्र संख्या 3 सी

बिट त्रुटि दर की गणना भी की गई थी (त्रुटि अतिरंजित थी, अर्थात, ट्रांसमिटेड बिट्स की कुल संख्या में त्रुटि बिट्स का अनुपात)।यह संकेतक प्रेषित एक के साथ डिकोडेड बिट स्ट्रीम की तुलना करके प्राप्त किया गया था। बिट त्रुटि दर सभी रिज लाइनों के लिए स्वीकार्य से अधिक थी, यह देखते हुए कि संचरण 80 किमी से अधिक किया गया था। इसके अलावा, गणना में प्राप्त बिट त्रुटि दर ( बीईआर ) 9.1% के मार्जिन के साथ प्रत्यक्ष त्रुटि सुधार * के कुशल उपयोग की अनुमति देता है । इस प्रक्रिया के बाद, बिट त्रुटि दर 10 ^-15 से नीचे है , जो लगभग 4.4 टीबी / एस की गति के साथ डेटा ट्रांसफर की गारंटी देता है।

प्रत्यक्ष त्रुटि सुधार * एन्कोडिंग या डिकोडिंग की एक विधि है, जिसके कारण अग्रिमों द्वारा त्रुटियों को ठीक करना संभव है, अर्थात्, न केवल आवश्यक डेटा प्रेषित किया जाता है, बल्कि अतिरेक भी होता है, जो आपको परिणामस्वरूप ट्रांसमिशन की मूल सामग्री को पुनर्स्थापित करने की अनुमति देता है।

अंतिम प्रयोग ऑप्टिकल फाइबर केबल की भागीदारी के बिना आयोजित किया गया था, अर्थात् ट्रांसमीटर और रिसीवर का सीधा संबंध। इससे आप दो महत्वपूर्ण बिंदुओं की जांच कर सकते हैं:

• आदर्श में ट्रांसमीटर / रिसीवर के प्रदर्शन की जाँच करें, अर्थात्, सैद्धांतिक रूप से, स्थिति जब विशेष रूप से additive सफेद गाऊसी शोर को ध्यान में रखा जाता है।
• एक स्वायत्त लेजर का उपयोग करके किए गए समान माप के साथ परिणामों की तुलना करके रिज की तरफ और ट्रांसीवर सिस्टम के पक्ष में नुकसान का निर्धारण करें।

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डेटा ट्रांसमिशन के दृष्टिकोण से, शिखा में सबसे कमजोर रेखा ट्रांसमीटर पर प्रत्येक पंक्ति के लिए संभावित सिग्नल-टू-शोर अनुपात के लिए न्यूनतम सीमा निर्धारित करेगी। फैलाव गुणांक और माइक्रोरसोनेटर की युग्मन गति को अनुकूलित करके लाइन पावर स्तर बढ़ाया जा सकता है।

इस सिद्धांत का परीक्षण करने के लिए, एक अनुकूलन परीक्षण किया गया था, जहां उपरोक्त मापदंडों को बदल दिया गया था, और अन्य सभी समान रहे। लेज़र पंप की शक्ति 100 mW, और 100 GHz पर लाइन रिक्ति पर बनी हुई है, क्योंकि यह WDM मानकों के लिए सबसे उपयुक्त स्तर है। प्रयोग से पता चला है कि एक छोटी मुक्त वर्णक्रमीय सीमा के साथ एक बड़े गुंजयमान यंत्र का उपयोग इस तथ्य को जन्म दे सकता है कि डार्क-पल्स क्रेस्ट बैंड सी को कवर करेगा, जबकि अंतराल 100 गीगाहर्ट्ज के स्तर पर होगा।


छवि संख्या 4 ए: अनुकूलन परिणामों का प्रदर्शन।


छवि संख्या 4 बी: बैंड सी के अंदर सबसे कमजोर रेखा -10 डीबीएम पर होती है।

शिखा रेखा की शक्ति क्वांटम शोर की सीमा के ऊपर 51 से 71 डीबी तक होती है।

नीचे दिया गया ग्राफ विभिन्न मॉडुलन प्रारूपों और विभिन्न प्रतीक दरों के लिए शोर अनुपात आवश्यकताओं को संकेत दिखाता है।



अध्ययन के साथ एक अधिक विस्तृत परिचित के लिए, मैं सुझाव देता हूं कि आप यहां उपलब्ध वैज्ञानिकों की रिपोर्ट से खुद को परिचित करें।

उपसंहार

स्वाभाविक रूप से, यह अध्ययन और इसके परिणामों के आधार पर व्यावहारिक अनुभव यह समझने में पहला कदम है कि भविष्य में ऐसी घटनाएं और तकनीकों को कैसे लागू किया जाए। पहली जगह में किसी भी प्रयोग को सबसे महत्वपूर्ण सवाल का जवाब देना चाहिए - क्या यह आगे के शोध के लायक है या शायद खेल मोमबत्ती के लायक नहीं है? इस मामले में, अंधेरे पल्स आवृत्ति crests उत्कृष्ट परिणाम दिखाए। और इसका मतलब यह है कि भविष्य में हम कई वैज्ञानिकों को माइक्रोरोनोएटर और अंधेरे दालों के उपयोग के मुद्दे को अधिक अच्छी तरह से समझने की कोशिश करेंगे। क्या ये अध्ययन डेटा ट्रांसफर प्रौद्योगिकियों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाएंगे? हो सकता है कि। किसी को भी निश्चित रूप से कहने का अधिकार नहीं है, क्योंकि अभी भी बहुत कुछ समझना बाकी है, माइक्रोसेरोनेटर्स की तकनीक से शुरू करना और इसे सुधारने के तरीकों के साथ समाप्त करना। हालांकि,आपको डिफ़ॉल्ट रूप से सभी अध्ययनों पर संदेह नहीं होना चाहिए, क्योंकि किसी भी मामले में, उनमें से प्रत्येक हमारे भविष्य के लिए योगदान दे सकता है, शायद तुच्छ, या शायद भारी।

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