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新しい光ファイバーケーブル、先進的な変調技術、高密度マルチファイバーコネクタのアップグレードは、以前よりもシャノン限界（ShannonLimit）に近づく可能性があることを意味します。高速データ伝送の面では、科学者たちは信号の減衰、歪み、外部の干渉に対する感受性を低減できる銅張積層板とケーブルを探し続けている。長い間、光ファイバーは銅ケーブルに取って代わってきました。先進的な信号調整、マルチセグメント変調、誤り訂正技術により、エンジニアは数年前の予想をはるかに上回る112Gb/s/sで動作する2軸銅ケーブルを設計することができました。それぞれの技術には限界があり、高速銅チャネルは物理学の法則によって規定された限界に近づいているかもしれない。減衰は帯域幅の要件が増加するにつれて有効チャネル長を減少させます。光ファイバリンクは、非常に低い減衰量に加えて、高い帯域幅容量を提供するため、魅力的な代替選択肢となっています。長距離通信回線は長年光ファイバーの利点を利用してきた。このうち、光電変換プロセスに必要な消費電力、コスト、内部光ファイバ相互接続などが主な問題である。シリコンフォトニクスの発展と光ファイバの性質はこの状況を変化させた。光ファイバは一般的にマルチモードとシングルモードに分けられる。低コストのLED光源を利用して、マルチモード光ファイバはマルチモードの光を伝送することができる。シングルモードファイバは一般的に変調レーザーを採用しますが、カバレッジと帯域幅を大幅に増大させるのが特徴です。現在、低価格のプラスチック光ファイバは、比較的短く、データ伝送速度の低いアプリケーションに使用されています。国際標準化機関(ISO)は、OM1-5シリーズの名称で光ケーブルの性能を規範化しています。光ファイバの帯域幅、強度、減衰の低減、取り付けの容易さ、コスト削減などの面で絶えず改善されています。初期の光ケーブルは、荒れたり急曲げたりするための信号減衰や破断が発生しやすい。新しいシングルモードファイバとマルチモードファイバは曲げ半径の範囲を拡張します。導光体を形成するために使用されるガラスは、散乱損失、分散、偏光モード分散、およびマイクロベンド減衰を低減するために最適化され続けています。既存の光ケーブルの生産量は1550mで、減衰長さはわずか0.15dB/kmである。キャンパスや地下鉄データセンターの台頭は新たなトレンドです。長さ100キロの大容量光通信リンクはすでにネットワーク大システム運行の重要な条件となっている。光リンク容量はコスト効率を向上させ、ネットワークトラフィックの指数関数的な増加を効果的にサポートします。
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1つのソリューションは、マルチコア光ファイバを使用することです。1本の光ファイバにおいて、複数のコア光ファイバが同時に異なる信号を伝送することができるので、シングルコア光ファイバのデータ伝送密度を向上させることができる。高度で極めて高い光ファイバー密度ケーブルが市場に進出し、継続的なトラフィックの増加をサポートしています。Furukawaは最近、北米の2つのデータセンターの间に直径1.25インチのパイプに6,912本の光ファイバーを设置しました。中空コア光ファイバはもう一つの興味のある変形体である。光はガラスやプラスチックを通して伝播するのではなく、空気の中心核を通って伝播します。製品製造の改善により、損失と遅延特性が低減され、中空光ファイバは非常に短いパルスまたは遅延の最小の光またはデータを伝送するアプリケーション要件に関して非常に魅力的になります。アクティブ光ケーブル（AOC）は、従来の銅ケーブルアセンブリの能力を拡張することができるため、人気を集めています。標準銅線インターフェースを介して、信号はコネクタの歪み緩和で光パルスに変換され、光ファイバに結合されます。これは逆のプロセスです。設置者にとっては、光ケーブルの到達範囲が大きくなり、光ケーブルの体積が小さくなる。强力な光繊维は、厳しい军事、航空电子および产业分野に适した内部强度と强い外部ジャケットを特徴とします。繊維包装の選択肢は引き続き拡大し、配線を簡素化し、冷却気流に対する抵抗を低減するフラットベルト構成を含む。高密度のマルチファイバMPOおよびMXCコネクタは、最大72本のファイバを终了できます。拡大するネットワーク容量の需要に対応するために、エンジニアは、より多くの光ファイバを敷設することで、既存の光ファイバインフラストラクチャの効率性を向上させることができます。並列光学技術は、単線または光ファイバの代替案を提供します。一方の送信機は他方の受信機と通信し、複数の光ファイバを介して1つのデータストリームを伝送します。このように構成すると、並列光リンクは4つの2.5Gb/秒送信機を使用して10Gb/秒の信号を送信することができます。モノクロ光と比較して、モノクロ光は同じ光ファイバ上で複数のデータストリームを同時に伝送することもできる。送信側のマルチプレクサは、複数の異なる周波数のデータストリームを符号化し、これらのデータストリームは1つの光ビームに埋め込まれ、1つの光ファイバに結合される。その逆も同様です。チャンネルの受信端にあります。2つの光信号を1本の光ファイバで伝送することができる。最大80本のデータチャネルを1つの光ファイバに多重化することができ、1つの光ファイバに多重化することができます。高度な変調技術により、設計者は光伝送チェーンをさらに改善させた。直交振幅変調（QAM）は、光データ通信リンクの容量を向上させるために、多層振幅と位相変化を組み合わせる。振幅相、分極と分極を組み合わせた方法を採用し、コヒーレント変調技術はロバスト性が最も強く、最も効果的な光データ伝送の最適化方法である。この方法は、4種類の水平振幅変調と位相変調と垂直、水平光分極技術とを組み合わせて、単一の光ファイバのデータ容量を最大化することを実現した。このテクノロジーは、次世代の800Gbリンクに採用されています。この2つの技術はいずれも光ファイバーの機能を新たなレベルに押し上げた。この産業は単一の通信チャネルに近づく理論的限界に直面している。シャノン限界は1948年に始まり、計算された最大エラーのないデータ速度である。数年前までは、既存の光チャネルの容量を考えると、人々はあまり関心を持っていなかった。スーパーデータセンターの増加、コンピューティングリソースのエッジへの移行、5Gの継続的な採用、ファイバーの家庭への拡大など、さまざまなトレンドが高速データリンクを駆動しています。光ファイバの性能と先進的な変調技術に加え、高密度マルチファイバコネクタを改良したことで、将来の高速計算と通信のためのロードマップが提供されます。
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