Оптическая связь — это один из видов связи, в котором оптоволокно в основном используется для передачи светового сигнала на удаленный конец вместо электрического тока. Основные строительные блоки этой системы в основном включают модулятор или демодулятор, передатчик или приемник, световой сигнал и прозрачный канал. Система оптической связи передает данные оптическим путем с использованием оптических волокон. Таким образом, этот процесс можно осуществить, просто заменив электронные сигналы на световые импульсы с помощью лазерных или светодиодных источников света. По сравнению с передачей электроэнергии оптические волокна в основном заменили связь по медным проводам в опорных сетях благодаря многим преимуществам, таким как высокая пропускная способность, огромный диапазон передачи, очень низкие потери и отсутствие электромагнитных помех. В этой статье перечислены темы семинара по оптическим системам связи для студентов инженерных специальностей.
Темы семинара по оптическим системам связи
Список оптических система связи Темы семинаров для студентов инженерных специальностей обсуждаются ниже.
Оптической когерентной томографии
Оптическая когерентная томография — это неинвазивный визуализирующий тест, который использует световые сигналы для захвата боковых изображений вашей сетчатки. Используя эту ОКТ, офтальмолог может заметить отличительные слои сетчатки, чтобы он мог нанести на карту и измерить их ширину для постановки диагноза. Заболевания сетчатки в основном включают возрастную дегенерацию желтого пятна и диабетическое поражение глаз. ОКТ часто используется для оценки заболеваний зрительного нерва.
Оптическая когерентная томография в основном зависит от световых волн и не может использоваться в условиях, препятствующих прохождению света через глаз. ОКТ очень полезна для диагностики различных заболеваний глаз, таких как макулярная дыра, макулярный отек, макулярная складка, глаукома, тракция стекловидного тела, диабетическая ретинопатия, центральная серозная ретинопатия и т. д.
Переключение оптических пакетов
Optical Burst Switching или OBS — это технология оптической сети, используемая для улучшения использования ресурсов оптической сети по сравнению с OCS или коммутацией оптических каналов. Этот вид коммутации реализован с помощью WDM (мультиплексирования с разделением по длине волны) и технологии передачи данных, при которой данные передаются по оптоволоконному кабелю, устанавливая многочисленные каналы, где каждый канал соответствует определенной длине волны света. OBS применим в базовых сетях. Этот метод коммутации в основном сочетает в себе преимущества коммутации оптических каналов и коммутации оптических пакетов, избегая при этом их конкретных недостатков.
Связь в видимом свете
Связь в видимом свете (VLC) — это метод связи, при котором в качестве средства связи используется видимый свет с определенным диапазоном частот. Так, диапазон частот видимого света колеблется в пределах 400 – 800 ТГц. Эта связь работает в соответствии с теорией передачи данных с помощью световых лучей для передачи и получения сообщений на указанном расстоянии. Характеристики связи в видимом свете в основном включают ограничение сигнала, отсутствие прямой видимости и безопасность в опасных ситуациях.
Оптическая связь в свободном пространстве
Оптическая связь в свободном пространстве — это технология оптической связи, которая использует свет, распространяющийся в свободном пространстве, для беспроводной передачи данных для компьютерных сетей или телекоммуникаций. Эта коммуникационная технология очень полезна там, где физические соединения нецелесообразны из-за высокой стоимости. Оптическая связь в свободном пространстве использует невидимые световые лучи для обеспечения высокоскоростных беспроводных соединений, которые могут передавать и принимать видео, голос и т. д.
В технологии FSO используется свет, аналогичный оптической передаче по оптоволоконному кабелю, но основное отличие заключается в среде передачи. Здесь свет распространяется по воздуху быстрее, чем через стекло, поэтому справедливо отнести технологию FSO к категории оптической связи со скоростью света.
Трехмерная оптическая сеть на кристалле
Оптическая сеть на чипе обеспечивает высокую пропускную способность и низкую задержку при значительно меньшем рассеивании мощности. Трехмерная оптическая сеть на чипе в основном разработана с архитектурой оптического маршрутизатора, такой как базовый блок. Этот маршрутизатор полностью использует свойства маршрутизации порядка размеров в трехмерных ячеистых сетях и уменьшает количество микрорезонаторов, необходимых для оптической сети на чипах.
Мы оценили свойство потерь маршрутизатора с четырьмя другими схемами. Таким образом, результаты покажут, что маршрутизатор получает низкие потери для самого высокого пути в сети с аналогичным размером. Трехмерная оптическая сеть на чипе сравнивается со своим двухмерным аналогом по трем аспектам, таким как задержка, энергия и пропускная способность. Сравнение энергопотребления электронных и 2D-аналогов доказывает, что 3D ONoC может сэкономить около 79,9% энергии по сравнению с электронным и 24,3% энергии по сравнению с 2D ONoC, который включает 512 IP-ядер. Моделирование производительности сети ONoC с трехмерной сеткой может выполняться через OPNET в различных конфигурациях. Таким образом, результаты покажут улучшенную производительность по сравнению с 2D ONoC.
Микроструктурированные оптические волокна
Микроструктурные оптические волокна — это новые типы оптических волокон, внутренняя структура и светопроводящие свойства которых существенно отличаются от обычных оптических волокон. Микроструктурированные оптические волокна обычно представляют собой кварцевые оптические волокна, в которых воздушные отверстия расположены в области оболочки и расширяются по оси волокна. Эти волокна доступны в различных размерах, формах и распределениях воздушных отверстий. Недавний интерес к этим волокнам был вызван потенциальными приложениями в оптической связи; датчики на основе оптоволокна, частотная метрология и оптическая когерентная томография.
Подводная беспроводная оптическая связь
Подводная беспроводная оптическая связь (UWOC) — это передача данных по беспроводным каналам с использованием оптических волн в качестве среды передачи под водой. Эта оптическая связь имеет более высокую частоту связи и гораздо более высокие скорости передачи данных при меньших уровнях задержки по сравнению с РЧ, а также акустическими аналогами. Из-за этой передачи данных с преимуществом высокой скорости этот тип связи был чрезвычайно привлекательным. В системах UWOC были предложены различные приложения для охраны окружающей среды, оповещения о чрезвычайных ситуациях, военных операций, подводных исследований и т. Д. Но подводные каналы также испытывают сильное поглощение и рассеивание.
Оптический CDMA
Оптический множественный доступ с кодовым разделением каналов сочетает в себе большую пропускную способность оптоволоконной среды с гибкостью CDMA метод достижения высокоскоростного соединения. OCDMA — это беспроводная многопользовательская сеть, включающая передатчик и приемник. В этой сети OOC или оптический ортогональный код назначается каждому передатчику и приемнику для подключения к его эквивалентному пользователю OOC, и после синхронизации между двумя эквивалентными пользователями OOC они могут передавать или получать данные друг от друга. Основное преимущество OCDMA заключается в том, что он обрабатывает конечную полосу пропускания между большим количеством пользователей. Он работает асинхронно без коллизий пакетов.
Система EDFA с WDM
Мультиплексирование с разделением по длине волны технология, с помощью которой различные оптические каналы могут одновременно передаваться на разных длинах волн по конкретному оптическому волокну. Оптическая сеть с WDM широко используется в современных телекоммуникационных инфраструктурах. Таким образом, он играет важную роль в сетях будущего поколения. Методы мультиплексирования с разделением по длине волны, объединенные с EDFA, увеличивают пропускную способность световых волн, что обеспечивает высокую пропускную способность и повышает гибкость технологии оптической сети. Таким образом, в системе оптической связи EDFA играет значительную роль.
Системы пространственного мультиплексирования
Пространственное мультиплексирование/пространственное разделение мультиплексирование сокращенно SDM или SM или SMX. Это система мультиплексирования в различных технологиях связи, таких как оптоволоконная связь и НЕСМОТРЯ НА беспроводная связь, которая используется для передачи независимых каналов, разделенных в пространстве.
Пространственное мультиплексирование для оптоволоконной связи очень полезно для преодоления предела пропускной способности WDM. Этот метод мультиплексирования увеличивает спектральную эффективность для каждого волокна за счет мультиплексирования сигналов в ортогональных режимах LP внутри FMG (маломодовые волокна и многожильные волокна). В этой системе мультиплексирования режим MUX (мультиплексор)/DEMUX (демультиплексор) является основным. компонент, поскольку он просто выравнивает потери, зависящие от режима, компенсирует дифференциальные задержки режима и используется для создания приемопередатчиков.
СОНЕТ
SONET расшифровывается как Synchronous Optical Network — это протокол связи, разработанный Bellcore. SONET в основном используется для передачи огромного количества данных на относительно большие расстояния по оптическому волокну. При использовании SONET различные потоки цифровых данных передаются по оптическому волокну одновременно. SONET в основном состоит из четырех функциональных уровней; слой пути, линия, сечение и фотонный слой.
Уровень пути в основном отвечает за перемещение сигнала от оптического источника к месту назначения. Линейный уровень отвечает за перемещение сигнала по физической линии. Уровень раздела отвечает за перемещение сигнала по физическому разделу, а фотонный уровень взаимодействует с физическим уровнем в модели OSI. Преимущества SONET: скорость передачи данных высока, полоса пропускания большая, электромагнитные помехи низкие, а передача данных на большие расстояния.
Технология фотоники
Раздел оптики, известный как фотоника, включает в себя применение направления, генерации, усиления, обнаружения и управления светом в форме фотона посредством передачи, излучения, обработки сигналов, модуляции, переключения, восприятия и усиления. Несколько примеров фотоники: оптические волокна, лазеры, телефонные камеры и экраны, компьютерные экраны, оптический пинцет, освещение в автомобилях, телевизоры и т. д.
Фотоника играет важную роль в различных областях, от освещения и дисплеев до производственного сектора, от оптической передачи данных до обработки изображений, здравоохранения, наук о жизни, безопасности и т. д. Фотоника предлагает новые и уникальные решения везде, где традиционные технологии в настоящее время приближаются к пределу своих возможностей. точности, скорости и мощности.
Сеть маршрутизации длины волны
Сеть маршрутизации длин волн представляет собой масштабируемую оптическую сеть, которая позволяет повторно обрабатывать длины волн в различных элементах прозрачных оптических сетей, преодолевая некоторые границы ограниченного числа существующих длин волн. Сеть маршрутизации длины волны может быть построена с использованием различных каналов WDM путем их соединения в узле через подсистему коммутации. Используя такие узлы, соединенные между собой оптоволоконными кабелями, можно создавать различные сети с большими и сложными топологиями. Эти сети обеспечивают большую пропускную способность за счет прозрачных оптических линий, которые не претерпевают оптического преобразования в электронное.
Адаптивная система отслеживания взгляда
Устройство, которое используется для отслеживания взгляда путем анализа движений глаз, известно как устройство отслеживания взгляда. Система слежения за взглядом используется для оценки, а также отслеживания линии взгляда человека в 3D, а также того, куда смотрит человек. Эта система работает просто путем передачи света в ближнем ИК-диапазоне, и свет отражается в ваших глазах. Таким образом, эти отражения принимаются камерами устройства отслеживания глаз, чтобы система отслеживания глаз знала, куда вы смотрите. Эта система очень полезна для наблюдения, а также измерения движений глаз, точки взгляда, расширения зрачка и моргания глаз для наблюдения.
Модуляция интенсивности в оптической связи
Модуляция интенсивности в оптической связи представляет собой тип модуляции, при котором оптическая мощность o/p источника изменяется в соответствии с некоторыми характеристиками модулирующего сигнала, такими как сигнал, несущий информацию, или сигнал основной полосы частот. В этом типе модуляции нет нижней и дискретной верхней боковых полос. Но выход оптического источника имеет спектральную ширину. Огибающая модулированного оптического сигнала является аналогом модулирующего сигнала в том смысле, что мгновенная мощность огибающей является аналогом интересующей характеристики модулирующего сигнала.
Оптическая беспроводная связь
Оптическая беспроводная связь — это тип оптической связи, в котором для передачи сигнала используется инфракрасный, неуправляемый видимый или ультрафиолетовый свет. Как правило, он используется в ближней связи. Когда система оптической беспроводной связи работает в диапазоне видимого диапазона от 390 до 750 нм, она называется связью в видимом свете. Эти системы используются в широком спектре приложений, таких как WLANS, WPAN и автомобильные сети. В качестве альтернативы наземные системы OWC «точка-точка», называемые оптическими системами в свободном пространстве, работают на частотах ближнего инфракрасного диапазона, например от 750 до 1600 нм.
Визуальный MIMO
Система оптической связи, такая как Visual MIMO, является производной от MIMO, где модель с несколькими передатчиками и несколькими приемниками была принята для света в пределах видимого и невидимого спектра. Итак, в Visual MIMO электронный визуальный дисплей или ВЕЛ служит передатчиком, тогда как камера служит приемником.
Плотное мультиплексирование с разделением по длине волны
Технология мультиплексирования оптического волокна, такая как плотное мультиплексирование с разделением по длине волны (DWDM), используется для увеличения пропускной способности оптоволоконной сети. Он объединяет сигналы данных из различных источников по одной паре оптоволоконных кабелей, сохраняя при этом полное разделение потоков данных. DWDM поддерживает протоколы с более высокой скоростью, равной 100 Гбит/с для каждого канала. Каждый канал находится на расстоянии 0,8 нм друг от друга. Это мультиплексирование просто работает так же, как CWDM, но в дополнение к увеличению пропускной способности канала его также можно усиливать на очень большие расстояния.
Оптическая коммутация пакетов
Оптическая пакетная коммутация просто позволяет передавать пакетные сигналы в пределах оптического домена на основе попакетной передачи. Все входные оптические пакеты в обычных электронных маршрутизаторах преобразуются в электрические сигналы, впоследствии сохраняемые в памяти. Этот тип коммутации обеспечивает прозрачность данных и большую емкость. Но после стольких исследований эта технология еще не использовалась в реальных продуктах из-за отсутствия быстрой и глубокой оптической памяти и низкого уровня интеграции.
Еще несколько тем семинара по оптическим системам связи
Список тем семинара по оптическим системам связи приведен ниже.
- Оптические сетевые решения на основе контекста высокой плотности.
- Эксперименты и приложения на основе оптического Ethernet.
- Функциональное размещение C – RAN и надежность в оптических сетях N/W.
- Управление оптическими сетями 5G через SDN.
- Оптические сетевые методы для чувствительных ко времени приложений.
- Развертывание и виртуализация облачных сетей RAN.
- Реконфигурация оптической сети WDM с поддержкой 5G
- Передачи MIMO. Более быстрые адаптивные оптические и электронные системы.
- Интеграция оптической сети с сетью радиодоступа.
- Безопасность сети и выбор оптимального пути.
- Разрешение конфликтов и смарт-режимов.
- Многопользовательская виртуализация и нарезка оптической сети.
- Соединение внутри или между центрами обработки данных в рамках граничных вычислений.
- Связь с учетом энергии в оптической сети.
- Улучшенный дизайн и оптимизация оптической сети.
- Управление фотонными ИС в оптических сетях.
- Приложения оптической связи на основе улучшенного VLC.
- Оркестрация и управление оптической сетью на основе SDN-NFV.
- Совместимость и полевые эксперименты в оптической сети.
- Конструкции оптического узла для открытых систем оптических линий.
- Аналитика данных и методы искусственного интеллекта в оптической связи.
- Использование современных вертикальных отраслей в оптической связи.
- Распределение спектра и маршрутизация в рамках Flex-grid или статических оптических сетей.
- Доступность, гибкость, безопасность и живучесть в оптической сети.
- Оптическая связь с поддержкой NFC для высокой пропускной способности и низкой задержки.
- Архитектура многомерной оптической сети.
- Масштабируемая оптоволоконная связь.
- Предотвращение столкновения многороторных БПЛА в городской среде на основе оптического потока.
- Моделирование системы CDMA на основе оптических ортогональных кодов.
- Оптическая система связи SDM на основе численного анализа орбитального углового момента.
- Приложения ближнего и среднего радиуса действия с оптическими источниками.
Таким образом, это список системы оптической связи темы семинаров для студентов инженерных специальностей. Приведенный выше список тем семинаров по оптическим системам связи очень полезен при выборе темы технического семинара по оптической связи. Системы оптической связи используются для передачи данных по оптическим каналам. Таким образом, это можно сделать, просто заменив электронные сигналы на световые импульсы с помощью таких источников света, как светодиоды или лазеры. Вот вопрос к вам, что такое оптическое волокно?
