हाल के वर्षों में,फाइबर ऑप्टिक संचार प्रौद्योगिकीतेजी से विकास हुआ है और संचार के क्षेत्र में एक चमकदार आकर्षण बन गया है। व्यापक बैंडविड्थ, बड़ी क्षमता, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के प्रति प्रतिरोधक क्षमता और कम लागत जैसे अपने अनूठे फायदों के साथ, फाइबर ऑप्टिक संचार तेजी से विभिन्न संचार नेटवर्क के लिए मुख्य ट्रांसमिशन विधि बन गया है। फाइबर ऑप्टिक संचार के भविष्य के विकास में अभी भी भारी संभावनाएं हैं।
नेटवर्किंग, उच्च क्षमता और उच्च गति
मेरे देश का मुख्य फाइबर ऑप्टिक संचार बैकबोन पूरा हो चुका है, जिसकी क्षमता Tbit/(s·km) तक पहुंच गई है, जो लगभग अप्रयुक्त है। 1980 के दशक के मध्य में, डिजिटल फाइबर ऑप्टिक संचार की दर 144 Mbit/s तक पहुंच गई, जो 1980 की टेलीफोन लाइनों को संचारित करने में सक्षम थी, जो समाक्षीय केबल वाहक गति से अधिक थी। नतीजतन, फाइबर ऑप्टिक संचार मुख्यधारा की तकनीक बन गई और इसे व्यापक रूप से अपनाया गया, जिसने ट्रांसमिशन बैकबोन में केबलों को पूरी तरह से बदल दिया। वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (डब्ल्यूडीएम) तकनीक के विकास के साथ, वर्तमान व्यावहारिक स्तर 40 × 10 Gbit/s तक पहुंच गया है। प्रयोगशाला का स्तर इससे कहीं अधिक है, 80 × 40 Gbit/s ट्रांसमिशन प्रयोग पहले ही पूरे हो चुके हैं। WDM प्रौद्योगिकी का विकास तेजी से हो रहा है, और अनुमान है कि निकट भविष्य में 160 × 40 Gbit/s पर वाणिज्यिक प्रौद्योगिकी एक वास्तविकता बन जाएगी।
लंबी तरंगिकाकरण
सिलिका ऑप्टिकल फाइबर का न्यूनतम हानि मूल्य पहले से ही सैद्धांतिक मूल्य के करीब है। लंबी दूरी के संचार को प्राप्त करने के लिए नई ऑप्टिकल फाइबर सामग्री की आवश्यकता होती है। आम तौर पर, 2μm से ऊपर बेहद कम नुकसान वाले ऑप्टिकल फाइबर को अल्ट्रा {{4} लंबी तरंग दैर्ध्य ऑप्टिकल फाइबर (या इन्फ्रारेड ऑप्टिकल फाइबर) कहा जाता है, और ऐसे फाइबर के साथ निर्मित सिस्टम को अल्ट्रा {{5} लंबी तरंग दैर्ध्य ऑप्टिकल फाइबर संचार प्रणाली कहा जाता है।
आईपी-आधारित डिलिवरी सेवाएँ
हाल के वर्षों में, इंटरनेट के तेजी से विकास के साथ, आईपी सेवाओं में विस्फोटक वृद्धि का अनुभव हुआ है। भविष्यवाणियों से संकेत मिलता है कि आईपी भविष्य के सूचना नेटवर्क की नींव बनाते हुए आवाज, छवि और डेटा सहित विभिन्न सेवाएं प्रदान करेगा। इसके साथ ही, ऑप्टिकल ट्रांसपोर्ट नेटवर्क, WDM को अपने मूल के रूप में और इंटेलिजेंट ऑप्टिकल नेटवर्क (ION) को अपने लक्ष्य के रूप में, आगे ऑप्टिकल परत में नियंत्रण सिग्नलिंग पेश करते हैं, भविष्य के नेटवर्क की बहु-ग्रैन्युलैरिटी सूचना विनिमय की मांग को पूरा करते हैं, संसाधन उपयोग और नेटवर्क एप्लिकेशन लचीलेपन में सुधार करते हैं। इसलिए, अगली पीढ़ी का ऑप्टिकल नेटवर्क कैसे बनाया जाए जो आईपी सेवाओं का प्रभावी ढंग से समर्थन कर सके, यह एक व्यापक रूप से चर्चा का विषय बन गया है।
पारंपरिक सेवाओं की तुलना में, आईपी सेवाएँ महत्वपूर्ण स्व-समानता, डेटा विषमता और सर्वर संकुलन प्रदर्शित करती हैं। इसलिए, आईपी सेवाओं को ले जाने वाले ऑप्टिकल नेटवर्क के लिए, अगली बड़ी चुनौती न केवल अल्ट्रा-उच्च क्षमता और ब्रॉडबैंड एक्सेस की स्पष्ट मांग है, बल्कि उच्च खुफिया जानकारी प्रदान करने और ऑप्टिकल नोड्स पर ऑप्टिकल स्विचिंग लागू करने के लिए ऑप्टिकल परत की आवश्यकता भी है। इसका उद्देश्य एक किफायती, कुशल, लचीले ढंग से स्केलेबल ऑप्टिकल नेटवर्क स्थापित करना है जो सूचना प्रसारण और विनिमय प्रणालियों के लिए आईपी सेवाओं की आवश्यकताओं को पूरा करते हुए ऑप्टिकल और आईपी परतों के अनुकूलन और एकीकरण के माध्यम से सेवा क्यूओएस का समर्थन करता है। इंटेलिजेंट ऑप्टिकल नेटवर्क आईपी नेटवर्क की इंटेलिजेंट विशेषताओं का उपयोग करते हैं, जो मौजूदा ऑप्टिकल ट्रांसपोर्ट नेटवर्क में एक नियंत्रण विमान परत जोड़ते हैं।
यह नियंत्रण विमान न केवल उपयोगकर्ताओं के लिए कनेक्शन स्थापित करता है, सेवाएं प्रदान करता है, और अंतर्निहित नेटवर्क को नियंत्रित करता है, बल्कि उच्च विश्वसनीयता, स्केलेबिलिटी और उच्च दक्षता जैसी उत्कृष्ट विशेषताओं का भी दावा करता है। यह विभिन्न तकनीकी समाधानों और विविध सेवा आवश्यकताओं का समर्थन करता है, जो अगली पीढ़ी के ऑप्टिकल नेटवर्क निर्माण की विकास दिशा का प्रतिनिधित्व करता है।
इसलिए, उपग्रह सेवाओं से बैंडविड्थ की मांग में तेजी से वृद्धि और डब्लूडीएम ट्रांसमिशन तकनीक द्वारा प्रदान किए गए अल्ट्रा{0}}बड़े बैंडविड्थ संसाधनों के दोहरे प्रोत्साहन से प्रेरित, आईपी सेवाओं को प्रसारित करने के लिए उपयुक्त ऑप्टिकल नेटवर्क की एक नई पीढ़ी की ओर पारंपरिक ऑप्टिकल नेटवर्क का विकास अपरिहार्य है। इसके अलावा, वैश्विक संचार उद्योग और संबंधित क्षेत्रों में कड़ी प्रतिस्पर्धा के कारण, प्रमुख दूरसंचार दिग्गजों और संचार उपकरण निर्माताओं ने इंटरनेट सेवाओं के लिए अधिक लचीले, विश्वसनीय और कम लागत वाली अगली पीढ़ी के ऑप्टिकल नेटवर्क के अनुसंधान और नवाचार को रणनीतिक विकास स्तर तक बढ़ा दिया है। घरेलू और अंतरराष्ट्रीय स्तर पर प्रसिद्ध विश्वविद्यालय और अनुसंधान संस्थान भी अपने शोध को अगली पीढ़ी के ऑप्टिकल नेटवर्क और उनकी प्रमुख सहायक प्रौद्योगिकियों पर केंद्रित कर रहे हैं। पारंपरिक ऑप्टिकल संचार नेटवर्क से अगली पीढ़ी के ऑप्टिकल नेटवर्क तक विकास की गति तेज हो रही है, जिसका उद्देश्य इंटरनेट को तेज, व्यापक, अधिक लचीला, अधिक कुशल और अधिक बुद्धिमान अगली पीढ़ी का ऑप्टिकल नेटवर्क प्रदान करना है।
पूरी तरह से फोटोकेमिकल
पारंपरिक ऑप्टिकल नेटवर्क नोड्स के बीच पूर्ण ऑप्टिकल कनेक्टिविटी प्राप्त करते हैं, लेकिन नेटवर्क नोड्स पर इलेक्ट्रॉनिक घटकों का उपयोग अभी भी वर्तमान संचार नेटवर्क की कुल क्षमता में वृद्धि को सीमित करता है। इसलिए, एक सच्चा संपूर्ण -ऑप्टिकल नेटवर्क एक बहुत ही महत्वपूर्ण शोध विषय बन गया है। एक संपूर्ण -ऑप्टिकल नेटवर्क विद्युत नोड्स को ऑप्टिकल नोड्स से बदल देता है, और नोड्स के बीच संचार भी पूरी तरह से ऑप्टिकल होता है। सूचना सदैव प्रकाश के रूप में प्रसारित और आदान-प्रदान की जाती है। स्विच अब उपयोगकर्ता की जानकारी को थोड़ा-थोड़ा करके संसाधित नहीं करते हैं, बल्कि तरंग दैर्ध्य के आधार पर रूटिंग निर्धारित करते हैं। सभी ऑप्टिकल नेटवर्क उत्कृष्ट पारदर्शिता, खुलापन, अनुकूलता, विश्वसनीयता और स्केलेबिलिटी प्रदान करते हैं, विशाल बैंडविड्थ, अल्ट्रा {8} बड़ी क्षमता, अत्यधिक उच्च प्रसंस्करण गति और कम बिट त्रुटि दर प्रदान करते हैं। नेटवर्क संरचना सरल है, और नेटवर्किंग बहुत लचीली है, जिससे सिग्नल स्विचिंग और प्रोसेसिंग उपकरण स्थापित किए बिना किसी भी समय नए नोड्स जोड़े जा सकते हैं। निःसंदेह, सभी -ऑप्टिकल नेटवर्क का विकास अनेक संचार प्रौद्योगिकियों से स्वतंत्र नहीं हो सकता; इसे इंटरनेट, एटीएम (ऑटोमेटेड टेलर मशीन) नेटवर्क, मोबाइल संचार नेटवर्क आदि के साथ एकीकृत किया जाना चाहिए। वर्तमान में, सभी ऑप्टिकल नेटवर्क का विकास अभी भी शुरुआती चरण में है, लेकिन इसमें पहले से ही आशाजनक संभावनाएं दिखाई दे रही हैं। विकासात्मक दृष्टिकोण से, मुख्य रूप से डब्लूडीएम और ऑप्टिकल स्विचिंग प्रौद्योगिकियों पर आधारित एक वास्तविक ऑप्टिकल नेटवर्क परत का निर्माण, पूरी तरह से सभी प्रकार के ऑप्टिकल नेटवर्क की स्थापना, और इलेक्ट्रो{16}} ऑप्टिकल बाधाओं को दूर करना ऑप्टिकल संचार के भविष्य के विकास में एक अपरिहार्य प्रवृत्ति बन गया है। यह भविष्य के सूचना नेटवर्क का मूल, संचार प्रौद्योगिकी विकास का उच्चतम स्तर और आदर्श स्तर है।
डिवाइस एकीकरण
ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और एकीकृत ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विकास को सख्ती से बढ़ावा देने की आवश्यकता है क्योंकि फाइबर ऑप्टिक संचार प्रौद्योगिकी का विकास ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की प्रगति पर निर्भर करता है।
नेटवर्क गति में निरंतर वृद्धि के साथ, 40 Gbit/s की एकल तरंगदैर्घ्य इलेक्ट्रॉनिक गति वाले ऑप्टिकल संचार सिस्टम पहले से ही व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं, जबकि 160 Gbit/s की गति वाले सिस्टम प्रयोगशालाओं में विकास के अधीन हैं। इसलिए, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को इन गति के अनुकूल होना चाहिए, जिसमें उच्च गति मॉड्यूलेटेड लेजर का विकास भी शामिल है। ROADM (पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य ऑप्टिकल ऐड {{6} ड्रॉप मल्टीप्लेक्सर) को साकार करने के लिए तरंग दैर्ध्य {{7} ट्यून करने योग्य ऑप्टिकल फिल्टर, तरंग दैर्ध्य {{8} ट्यून करने योग्य लेजर और ऑप्टिकल स्विच के विकास की आवश्यकता होती है, जो नवाचार के लिए महत्वपूर्ण जगह प्रदान करता है।
कई असतत ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को एकीकृत करने से एकीकृत ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरण बनते हैं, जो समृद्ध कार्यक्षमता, छोटे आकार, उच्च गति और उच्च विश्वसनीयता जैसे लाभ प्रदान करते हैं। छोटे पैमाने पर एकीकृत ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरण पहले से ही मौजूद हैं, लेकिन बड़े पैमाने पर एकीकृत ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को विकसित करने की आवश्यकता है। एकीकृत ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए दो प्रक्रियाएं हैं: मोनोलिथिक एकीकरण और हाइब्रिड एकीकरण। हाइब्रिड एकीकरण से जटिलता कम होती है और उपज बढ़ती है। हाइब्रिड एकीकरण के लिए प्रमुख तकनीक प्लानर लाइटवेव सर्किट (पीएलसी) है, जो एक ऑप्टिकल वेवगाइड वाला एक मुद्रित सर्किट बोर्ड है जिस पर अलग-अलग ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक डिवाइस लगाए जा सकते हैं। वर्तमान में, व्यावसायिक रूप से उपलब्ध एकीकृत ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में 8-तरंग दैर्ध्य लेजर मॉड्यूल, 100 तरंग दैर्ध्य से अधिक तरंग दैर्ध्य वाले AWG ऑप्टिकल फिल्टर, AWG+ ऑप्टिकल एटेन्यूएटर्स और 32×32 ऑप्टिकल स्विच शामिल हैं। एकीकृत ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का विकास वर्तमान में अपने प्रारंभिक चरण में है, और मेरे देश को इस क्षेत्र में अपने अन्वेषण और अनुसंधान को मजबूत करना चाहिए।
