Optinių ryšių sistemų seminaro temos inžinerijos studentams

Optinis ryšys yra viena iš komunikacijos rūšių optinio pluošto dažniausiai naudojamas šviesos signalui perduoti į nuotolinį galą vietoj elektros srovės. Pagrindinės šios sistemos sudedamosios dalys yra moduliatorius arba demoduliatorius, siųstuvas arba imtuvas, šviesos signalas ir skaidrus kanalas. Optinio ryšio sistema perduoda duomenis optiniu būdu, naudodama optines skaidulas. Taigi šį procesą galima atlikti tiesiog pakeičiant elektroninius signalus į šviesos impulsus naudojant lazerinius arba LED šviesos šaltinius. Palyginti su elektros perdavimu, optiniai pluoštai dažniausiai pakeitė vario laidų ryšius pagrindiniuose tinkluose dėl daugybės pranašumų, tokių kaip didelis pralaidumas, perdavimo diapazonas yra didžiulis, labai maži nuostoliai ir nėra elektromagnetinių trukdžių. Šiame straipsnyje išvardyti optinių ryšių sistemų seminaro temomis inžinerijos studentams.

Optinių ryšių sistemų seminaro temos

Optikos sąrašas komunikacijos sistema seminarų temos inžinerijos studentams aptariamos toliau.

Optinė koherentinė tomografija

Optinė koherentinė tomografija yra neinvazinis vaizdo testas, kurio metu naudojami šviesos signalai, norint užfiksuoti tinklainės nuotraukas iš šono. Naudodamas šią UŠT, oftalmologas gali pastebėti išskirtinius tinklainės sluoksnius, kad galėtų nustatyti ir išmatuoti jų plotį diagnozei atlikti. Tinklainės ligos dažniausiai apima su amžiumi susijusią geltonosios dėmės degeneraciją ir diabetinę akių ligą. UŠT dažnai naudojamas regos nervo sutrikimams įvertinti.

Optinė koherentinė tomografija daugiausia priklauso nuo šviesos bangų ir negali būti naudojama tokiomis sąlygomis, kurios trukdo šviesai prasiskverbti pro akis. UŠT labai padeda diagnozuoti įvairias akių ligas, pvz., geltonosios dėmės skylę, geltonosios dėmės edemą, geltonosios dėmės spuogus, glaukomą, stiklakūnio trauką, diabetinę retinopatiją, centrinę serozinę retinopatiją ir kt.

Optinis serijos perjungimas

Optinis perjungimas arba OBS yra optinio tinklo technologija, naudojama pagerinti optinio tinklo išteklių panaudojimą, palyginti su OCS arba optinės grandinės perjungimu. Toks perjungimas įgyvendinamas naudojant WDM (Wavelength Division Multiplexing) ir duomenų perdavimo technologiją, kai duomenys perduodami per optinį pluoštą, nustatant daugybę kanalų, kuriuose kiekvienas kanalas atitinka tam tikrą šviesos bangos ilgį. OBS taikoma pagrindiniuose tinkluose. Ši perjungimo technika daugiausia sujungia optinės grandinės perjungimo ir optinio paketų perjungimo pranašumus, išvengiant konkrečių jų gedimų.

Ryšys su matoma šviesa

Matomos šviesos komunikacija (VLC) yra komunikacijos technika, kai tam tikro dažnio diapazono matoma šviesa naudojama kaip ryšio priemonė. Taigi, matomos šviesos dažnių diapazonas svyruoja nuo 400 iki 800 THz. Ši komunikacija veikia pagal duomenų perdavimo šviesos spinduliais teoriją, kad būtų galima perduoti ir priimti pranešimus nurodytu atstumu. Ryšio su matoma šviesa ypatumai daugiausia apima signalo izoliavimą, be regėjimo linijos ir saugumą pavojingose ​​situacijose.

Laisvos erdvės optinis ryšys

Laisvos erdvės optinis ryšys – tai optinio ryšio technologija, kuri naudoja laisvoje erdvėje sklindančią šviesą, kad belaidžiu būdu perduotų duomenis kompiuterių tinklams arba telekomunikacijoms. Ši ryšių technologija yra labai naudinga visur, kur fiziniai ryšiai nėra praktiški dėl didelių sąnaudų. Laisvos erdvės optinis ryšys naudoja nematomus šviesos spindulius, kad būtų užtikrintas didelės spartos belaidis ryšys, galintis perduoti ir priimti vaizdą, balsą ir kt.

FSO technologija naudoja šviesą, panašią į optinius perdavimus naudojant šviesolaidinį laidą, tačiau pagrindinis skirtumas yra terpė. Čia šviesa oru sklinda greičiau nei per stiklą, todėl teisinga priskirti FSO technologijas, pavyzdžiui, optinius ryšius šviesos greičiu.

3D optinis tinklas mikroschemoje

Optinis tinklas luste užtikrina didelį pralaidumą ir mažą delsą bei žymiai mažesnį energijos išsklaidymą. Mikroschemos 3D optinis tinklas daugiausia sukurtas naudojant optinio maršrutizatoriaus architektūrą, pavyzdžiui, pagrindinį įrenginį. Šis maršrutizatorius visiškai išnaudoja matmenų užsakymo maršrutizavimo ypatybes 3D tinklelio tinkluose ir sumažina mikrorezonatorių, reikalingų optiniam tinklui lustuose, skaičių.

Mes įvertinome maršrutizatoriaus praradimo savybę su kitomis keturiomis schemomis. Taigi, rezultatai parodys, kad maršrutizatorius gauna mažus nuostolius aukščiausiame panašaus dydžio tinkle. 3D optinis tinklas luste lyginamas su 2D analogu trimis aspektais, tokiais kaip delsa, energija ir pralaidumas. Energijos panaudojimo palyginimas naudojant elektroninius ir 2D analogus įrodo, kad 3D ONoC gali sutaupyti apie 79,9% energijos, palyginti su elektroniniu, ir 24,3% energijos, palyginti su 2D ONoC, kuriame yra 512 IP branduolių. 3D tinklelio ONoC tinklo našumo modeliavimas gali būti atliekamas per OPNET įvairiomis konfigūracijomis. Taigi rezultatai parodys geresnį našumą, viršijantį 2D ONoC.

Mikrostruktūriniai optiniai pluoštai

Mikrostruktūra Optinės skaidulos – tai naujo tipo optiniai pluoštai, kurių vidinė struktūra ir šviesą vedančios savybės gerokai skiriasi nuo įprastų optinių skaidulų. Mikrostruktūrizuotos optinės skaidulos paprastai yra silicio dioksido optinės skaidulos, kuriose dengimo srityje įrengiamos oro angos, kurios plečiasi pluošto ašiniu keliu. Šie pluoštai yra įvairių dydžių, formų ir oro skylių paskirstymo. Pastaruoju metu susidomėjimas šiais pluoštais buvo sukurtas dėl galimų pritaikymų optinių ryšių srityje; optinio pluošto jutimas, dažnio metrologija ir optinė koherentinė tomografija.

Povandeninis belaidis optinis ryšys

Povandeninis belaidis optinis ryšys (UWOC) – tai duomenų perdavimas belaidžiais kanalais, naudojant optines bangas kaip perdavimo terpę po vandeniu. Šis optinis ryšys turi didesnį ryšio dažnį ir daug didesnį duomenų perdavimo spartą esant mažesniam delsos lygiui, palyginti su RF ir akustiniais analogais. Dėl šio duomenų perdavimo didelės spartos šis ryšio būdas buvo nepaprastai patrauklus. UWOC sistemose buvo pasiūlytos įvairios programos, skirtos apsaugoti aplinką, avariniai įspėjimai, karinės operacijos, povandeninis tyrinėjimas ir kt. Tačiau povandeniniai kanalai taip pat patiria didelį absorbciją ir sklaidą.

Optinis CDMA

Daugkartinė optinio kodo padalijimo prieiga sujungia didelį skaidulinės terpės pralaidumą ir lankstumą. CDMA būdas pasiekti didelės spartos ryšį. OCDMA yra belaidis kelių vartotojų tinklas, kurį sudaro siųstuvas ir imtuvas. Šiame tinkle kiekvienam siųstuvui ir imtuvui priskiriamas OOC arba optinis stačiakampis kodas, kad būtų galima prisijungti prie lygiaverčio OOC vartotojo, o po dviejų lygiaverčių OOC vartotojų sinchronizacijos jie gali perduoti arba gauti duomenis vienas iš kito. Pagrindinis OCDMA pranašumas yra tai, kad ji apdoroja ribotą pralaidumą tarp daugelio vartotojų. Jis veikia asinchroniškai be paketų susidūrimų.

EDFA sistema su WDM

Bangos ilgio dalijimosi tankinimas yra technologija, per kurią vienu metu per tam tikrą optinį pluoštą galima perduoti įvairius optinius kanalus skirtingais bangos ilgiais. Optinis tinklas su WDM plačiai naudojamas dabartinėje telekomunikacijų infrastruktūroje. Taigi jis vaidina svarbų vaidmenį ateities kartos tinkluose. Bangos ilgio padalijimo tankinimo metodai, sujungti su EDFA, padidina šviesos bangų perdavimo pajėgumą, kuris užtikrina didelę talpą ir padidina optinio tinklo technologijos lankstumą. Taigi optinio ryšio sistemoje EDFA vaidina svarbų vaidmenį.

Erdvinio padalijimo tankinimo sistemos

Erdvinio padalijimo tankinimas / erdvės padalijimas multipleksavimas yra sutrumpintas kaip SDM arba SM arba SMX. Tai yra tankinimo sistema įvairiose ryšio technologijose, tokiose kaip šviesolaidinis ryšys ir NEPAISANT belaidis ryšys, naudojamas nepriklausomiems kanalams, padalintiems erdvėje, perduoti.

Erdvinio padalijimo tankinimas optinio pluošto ryšiui yra labai naudingas norint įveikti WDM talpos ribą. Ši tankinimo technika padidina kiekvieno pluošto spektrinį efektyvumą, sutankindama signalus ortogonaliais LP režimais FMG (kelių režimų skaidulos ir kelių branduolių skaidulos. Šioje multipleksavimo sistemoje režimas MUX (multiplekseris) / DEMUX (demultiplekseris) yra pagrindinis. komponentas, nes jis tiesiog išlygina nuo režimo priklausomus nuostolius, kompensuoja diferencinio režimo vėlavimą ir yra naudojamas siųstuvams-imtuvams kurti.

SONET

SONET reiškia Synchronous Optical Network yra ryšio protokolas, sukurtas Bellcore. SONET daugiausia naudojamas dideliam duomenų kiekiui perduoti didesniais atstumais per optinį skaidulą. Naudojant SONET, optiniu pluoštu vienu metu perduodami įvairūs skaitmeniniai duomenų srautai. SONET daugiausia susideda iš keturių funkcinių sluoksnių; kelio sluoksnis, linija, atkarpa ir fotoninis sluoksnis.

Kelio sluoksnis daugiausia yra atsakingas už signalo judėjimą iš jo optinio šaltinio į paskirties vietą. Linijos sluoksnis yra atsakingas už signalo judėjimą per fizinę liniją. Sekcijos sluoksnis yra atsakingas už signalo judėjimą per fizinę sekciją, o fotoninis sluoksnis bendrauja su fiziniu sluoksniu OSI modelyje. SONET privalumai yra: duomenų perdavimo sparta didelė, dažnių juostos plotis didelis, elektromagnetiniai trukdžiai maži ir duomenų perdavimas dideliu atstumu.

Fotonikos technologija

Optikos šaka yra žinoma kaip fotonika, apimanti šviesos nukreipimą, generavimą, stiprinimą, aptikimą ir manipuliavimą fotonų pavidalu perduodant, spinduliuojant, apdorojant signalus, moduliuojant, perjungiant, jutant ir stiprinant. Keletas fotonikos pavyzdžių yra optiniai pluoštai, lazeriai, telefonų kameros ir ekranai, kompiuterių ekranai, optiniai pincetai, apšvietimas automobiliuose, televizoriuose ir kt.

Fotonika atlieka svarbų vaidmenį įvairiose srityse – nuo ​​apšvietimo ir ekranų iki gamybos sektoriaus, optinių duomenų perdavimo iki vaizdo gavimo, sveikatos priežiūros, gyvosios gamtos mokslų, saugumo ir kt. Fotonika teikia naujus ir unikalius sprendimus visur, kur tradicinės technologijos šiuo metu artėja prie savo ribų. tikslumas, greitis ir talpa.

Bangos ilgio maršruto parinkimo tinklas

Bangos ilgio maršruto parinkimo tinklas yra keičiamo dydžio optinis tinklas, leidžiantis iš naujo apdoroti bangos ilgius įvairiuose skaidrių optinių tinklų elementuose, kad būtų galima įveikti kai kurias riboto skaičiaus esamų bangos ilgių ribas. Bangos ilgio maršruto parinkimo tinklas gali būti sukurtas naudojant įvairias WDM nuorodas, sujungiant jas mazge per perjungimo posistemį. Naudojant tokius mazgus, sujungtus skaidulomis, galima sukurti skirtingus tinklus su didelėmis ir sudėtingomis topologijomis. Šie tinklai užtikrina didelius pajėgumus per skaidrias optines juostas, kuriose nėra optinio konvertavimo į elektroninį.

Prisitaikanti akių žvilgsnio sekimo sistema

Prietaisas, naudojamas stebėti žvilgsnį analizuojant akių judesius, yra žinomas kaip žvilgsnio sekiklis. Akies žvilgsnio sekimo sistema naudojama norint įvertinti ir sekti asmens 3D matymo liniją ir kur žmogus žiūri. Ši sistema veikia tiesiog perduodama artimą IR šviesą ir šviesa atsispindi jūsų akyse. Taigi šiuos atspindžius priima akių sekimo įrenginio kameros, kad akių sekimo sistema žinotų, kur žiūrite. Ši sistema labai padeda stebėti ir matuoti akių judesius, žvilgsnio tašką, vyzdžių išsiplėtimą ir akių mirksėjimą.

Intensyvumo moduliavimas optinėje komunikacijoje

Intensyvumo moduliavimas optiniame ryšyje yra moduliacijos tipas, kai šaltinio optinė galia o/p keičiama atsižvelgiant į kai kurias moduliuojančio signalo charakteristikas, tokias kaip informaciją nešantis signalas arba bazinės juostos signalas. Šio tipo moduliacijoje nėra apatinių ir atskirų viršutinių šoninių juostų. Tačiau optinio šaltinio išvestis turi spektrinį plotį. Modifikuoto optinio signalo gaubtas yra moduliuojančio signalo analogas, nes momentinė gaubtinės galia yra moduliuojančio signalo dominančios charakteristikos analogas.

Optinis belaidis ryšys

Optinis belaidis ryšys yra optinio ryšio rūšis, kai signalui perduoti naudojama infraraudonoji, nevaldoma matoma arba ultravioletinė šviesa. Paprastai jis naudojamas trumpojo nuotolio ryšiui. Kai optinio belaidžio ryšio sistema veikia 390–750 nm matomos juostos diapazone, ji vadinama matomos šviesos ryšiu. Šios sistemos naudojamos įvairiose programose, tokiose kaip WLAN, WPAN ir transporto tinklai. Arba antžeminės taško-taško OWC sistemos, vadinamos laisvos erdvės optinėmis sistemomis, kurios veikia artimais infraraudonaisiais dažniais, pvz., 750–1600 nm.

Vizualinis MIMO

Optinio ryšio sistema, tokia kaip Visual MIMO, yra kilusi iš MIMO, kur buvo pritaikytas kelių siųstuvų kelių imtuvų modelis, skirtas šviesai matomame ir nematomame spektre. Taigi Visual MIMO, elektroninis vaizdinis ekranas arba LED tarnauja kaip siųstuvas, o kamera – kaip imtuvas.

Tankus bangos ilgio padalijimo tankinimas

Šviesolaidžio tinklo pralaidumui padidinti naudojama optinio pluošto tankinimo technologija, tokia kaip tankus bangos ilgio padalijimo tankinimas (DWDM). Jis sujungia duomenų signalus iš įvairių šaltinių virš vienos optinio pluošto kabelių poros, išlaikant visišką duomenų srautų atskyrimą. DWDM tvarko didesnio greičio protokolus, lygius 100 Gbps kiekvienam kanalui. Kiekvienas kanalas yra tik 0,8 nm atstumu. Šis multipleksavimas tiesiog veikia taip pat, kaip CWDM, bet be kanalo talpos pagerinimo, jis taip pat gali būti sustiprintas iki labai didelių atstumų.

Optinis paketų perjungimas

Optinis paketų perjungimas tiesiog leidžia perduoti paketų signalus optiniame domene, remiantis paketu po paketo. Visi įvesties optiniai paketai įprastuose elektroniniuose maršrutizatoriuose pakeičiami į elektrinius signalus, kurie vėliau saugomi atmintyje. Šio tipo perjungimas užtikrina duomenų skaidrumą ir didelę talpą. Tačiau po tiek daug tyrimų ši technologija dar nebuvo panaudota tikruose gaminiuose, nes trūksta greitų, gilių optinių atmintinių ir prasto integravimo lygio.

Dar keletas optinių ryšių sistemų seminaro temų

Optinių ryšių sistemų seminarų temų sąrašas pateikiamas žemiau.

• Optinio tinklo sprendimai, pagrįsti didelio tankio kontekstu.
• Optinis eterneto eksperimentavimas ir programos.
• Funkcija C – RAN išdėstymas ir patikimumas optiniuose N/W.
• 5G optinių tinklų valdymas per SDN.
• Optinio tinklo metodai, skirti laiko jautrioms programoms.
• Debesų RAN tinklų diegimas ir virtualizavimas.
• WDM optinio tinklo su palaikymu perkonfigūravimas į 5G
• MIMO Transmissions. Faster Adaptive Optics & Electronics Systems.
• Optinio tinklo integravimas su radijo prieigos tinklu.
• Tinklo sauga ir optimalaus kelio pasirinkimas.
• Varžybų ir išmaniojo režimo perėjimo raiška.
• Kelių nuomininkų optinio tinklo virtualizavimas ir pjaustymas.
• „Edge Computing“ vidinis arba tarpinis duomenų centro ryšys.
• Energiją taupantis ryšys optiniame tinkle.
• Optinio tinklo patobulintas dizainas ir optimizavimas.
• Fotoninių IC manipuliavimas optiniuose tinkluose.
• Optinio ryšio programos, pagrįstos patobulintu VLC.
• Optinio tinklo orkestravimas ir valdymas, pagrįstas SDN-NFV.
• Optinio tinklo sąveikumas ir lauko eksperimentai.
• Atvirų optinių linijų sistemų optinio mazgo projektai.
• Duomenų analizė ir optinio ryšio AI praktika.
• Šiuolaikinių vertikalių pramonės šakų panaudojimas optinio ryšio srityje.
• Spektro paskirstymas ir maršruto parinkimas „Flex-grid“ arba statiniuose optiniuose tinkluose.
• Prieinamumas, lankstumas, saugumas ir išgyvenamumas optiniame tinkle.
• NFC palaikomas optinis ryšys, užtikrinantis didelį dažnių juostos plotį ir mažą delsą.
• Daugiamatis optinio tinklo architektūros projektavimas.
• Keičiamas skaidulinis optinis ryšys.
• Daugelio rotorių UAV susidūrimo išvengimas miesto aplinkoje, remiantis optiniu srautu.
• CDMA sistemos modeliavimas, pagrįstas optiniais stačiakampiais kodais.
• Optinė SDM ryšių sistema, pagrįsta orbitinio kampinio momento skaitmenine analize.
• Trumpo ar vidutinio nuotolio programos su optiniais šaltiniais.

Taigi, tai yra sąrašas optinių ryšių sistemos seminarų temos inžinerijos studentams. Aukščiau pateiktas optinių ryšių sistemų seminarų temų sąrašas yra labai naudingas renkantis techninio seminaro temą apie optinį ryšį. Optinio ryšio sistemos naudojamos duomenims perduoti optiniu būdu naudojant skaidulas. Taigi, tai galima padaryti tiesiog pakeičiant elektroninius signalus į šviesos impulsus, naudojant šviesos šaltinius, tokius kaip šviesos diodai ar lazeriai. Štai jums klausimas, kas yra optinis pluoštas?