एआई के बड़े भाषा मॉडल का तेजी से विस्तार, सुपरकंप्यूटिंग क्लस्टर, 6जी पूर्व-विनियोजन,और हाइपरस्केल डेटा केंद्रों ने फाइबर ऑप्टिक संचार को वैश्विक डिजिटल बुनियादी ढांचे के मूल में धकेल दिया हैदशकों तक, ऑप्टिकल फाइबर नेटवर्क मुख्य रूप से आवासीय ब्रॉडबैंड एक्सेस और 5G मोबाइल बैकहॉल का समर्थन करते थे।एआई कंप्यूटिंग द्वारा संचालित घातीय यातायात वृद्धि ने नेटवर्क बैंडविड्थ में अभूतपूर्व बाधाएं पैदा की हैं, विलंबता, और बिजली की खपत।

फाइबर ऑप्टिक्स अब केवल एक डेटा ट्रांसमिशन पाइपलाइन नहीं है, यह आधुनिक कंप्यूटिंग नेटवर्क का मौलिक भौतिक आधार बन गया है।अत्याधुनिक प्रौद्योगिकियां, मुख्यधारा के अनुप्रयोग परिदृश्य, व्यावहारिक इंजीनियरिंग युक्तियाँ और फाइबर ऑप्टिक संचार के भविष्य के रुझान,उद्योग के पेशेवरों को उद्योग के नवीनतम विकास को समझने और आम परियोजना जाल से बचने में मदद करना.

फाइबर ऑप्टिक संचार विद्युत संकेतों को ऑप्टिकल संकेतों में परिवर्तित करके काम करता है, प्रकाश को ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से पूर्ण आंतरिक प्रतिबिंब के माध्यम से लंबी दूरी पर प्रसारित करता है,और रिसीविंग एंड पर ऑप्टिकल सिग्नल को इलेक्ट्रिकल सिग्नल में वापस परिवर्तित करनाएक पूर्ण ऑप्टिकल संचार प्रणाली में पांच मुख्य घटक होते हैंः

• ऑप्टिकल ट्रांसमीटर: इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल रूपांतरण को पूरा करने और ऑप्टिकल तरंग दैर्ध्य पर विद्युत सेवा संकेतों को मॉड्यूल करने के लिए लेजर डायोड का उपयोग करता है।
• ऑप्टिकल फाइबर मीडियम: ऑप्टिकल सिग्नल के लिए ट्रांसमिशन कैरियर, दो मुख्यधारा के प्रकारों में विभाजितः सिंगल-मोड फाइबर और मल्टी-मोड फाइबर।
• ऑप्टिकल एम्पलीफायर और रिपीटर: ईडीएफए और अन्य एम्पलीफिकेशन डिवाइस फाइबर ट्रांसमिशन के नुकसान की भरपाई करते हैं और लंबी दूरी के ट्रांसमिशन कवरेज का विस्तार करते हैं।
• ऑप्टिकल रिसीवर: प्राप्त ऑप्टिकल सिग्नल को पुनः प्रयोग करने योग्य विद्युत सिग्नल में परिवर्तित करने के लिए फोटोडेटेक्टरों को अपनाता है।
• निष्क्रिय ऑप्टिकल घटक: इसमें ऑप्टिकल सिग्नल स्प्लिटिंग, मल्टीप्लेक्सिंग, स्विचिंग और लिंक इंटरकनेक्शन के लिए युग्मक, ऑप्टिकल स्विच, डब्ल्यूडीएम मल्टीप्लेक्सर्स, पैच कॉर्ड और एमपीओ कनेक्टर शामिल हैं।

वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (WDM) एक ही ऑप्टिकल फाइबर पर एक साथ विभिन्न तरंग दैर्ध्य के साथ कई ऑप्टिकल सिग्नल प्रसारित करता है,नए ऑप्टिकल केबलों की स्थापना के बिना एकल फाइबर क्षमता में काफी सुधार और बुनियादी ढांचे की लागत में काफी कमीजबकि पारंपरिक रीढ़ के नेटवर्क मुख्य रूप से सी-बैंड पर निर्भर करते हैं, एस + सी + एल ट्रिपल-बैंड समाधान एआई कंप्यूटिंग नेटवर्क के लिए मुख्यधारा बन गया है।यह फाइबर स्पेक्ट्रम संसाधनों का पूर्ण उपयोग करता है और एकल फाइबर क्षमता को गुणा करता है, बड़े पैमाने पर कंप्यूटिंग केंद्रों के बीच लंबी दूरी के इंटरकनेक्शन के लिए व्यापक रूप से तैनात किया गया है।

एआई जीपीयू क्लस्टर ने ऑप्टिकल पोर्ट घनत्व और बिजली खपत दक्षता के लिए अभूतपूर्व आवश्यकताओं को उठाया है। दो अभिनव वास्तुकला उद्योग उन्नयन का नेतृत्व कर रही हैंः

• एलपीओ (लाइनर प्लग करने योग्य ऑप्टिक्स): बिजली की खपत को कम करने के लिए आंशिक डीएसपी चिप्स को हटा देता है। यह वर्तमान में छोटे पैमाने पर वाणिज्यिक रूप से तैनात है और छोटी दूरी के चेसिस इंटरकनेक्शन के लिए आदर्श है।
• सीपीओ (को-पैकेज्ड ऑप्टिक्स): एक एकल सब्सट्रेट पर ऑप्टिकल इंजन और स्विच चिप्स को एकीकृत करता है, जिससे सिग्नल हानि और बिजली की खपत कम हो जाती है।सीपीओ अभी भी पुनरावर्ती विकास में है और अभी तक व्यापक रूप से तैनात नहीं है.

• G.654E अल्ट्रा-लो-लॉस फाइबर: लंबी दूरी के संचरण हानि को कम करता है और ऑप्टिकल एम्पलीफायरों की तैनाती मात्रा को कम करता है,उच्च क्षमता वाले रीढ़ के तारों के लिए मुख्य माध्यम के रूप में कार्य करना.
• एमसीएफ (मल्टी-कोर फाइबर): एक ऑप्टिकल केबल में कई स्वतंत्र कोर को एकीकृत करता है, अंतरिक्ष विभाजन मल्टीप्लेक्सिंग (एसडीएम) का एहसास करता है और समग्र केबल क्षमता को बढ़ावा देने के लिए पाइपलाइन संसाधनों की कमी को हल करता है.
• एचसीएफ (होलो-कोर फाइबर): वायु कोर में प्रकाश के प्रसार को सक्षम करता है, जिससे संचरण विलंबता में काफी कमी आती है।यह वर्तमान में कम विलंबता वाले परिदृश्यों जैसे उच्च आवृत्ति व्यापार और एआई क्लस्टर इंटरकनेक्शन में परीक्षण किया जा रहा है।.

एमईएमएस और सिलिकॉन आधारित ऑप्टिकल स्विच इलेक्ट्रिकल सिग्नल भागीदारी के बिना तेजी से ऑप्टिकल लेयर स्विचिंग का समर्थन करते हैं, जो एआई क्लस्टर के लिए गतिशील नेटवर्किंग और लिंक सुरक्षा स्विचिंग को सक्षम करते हैं।फोटोनिक एकीकृत सर्किट (पीआईसी) एक एकल चिप पर असतत ऑप्टिकल उपकरणों को एकीकृत करते हैं, प्रभावी रूप से उपकरण के आकार को कम करने और बड़े पैमाने पर उत्पादन की लागत को कम करने के लिए।

क्रॉस-डेटा-सेंटर उच्च क्षमता वाले इंटरकनेक्शन के लिए अति-उच्च बैंडविड्थ और स्थिर मध्यम दूरी के संचरण की आवश्यकता होती है।और MPO उच्च घनत्व केबलिंग मानक विन्यास बन गए हैं, ऑप्टिकल संचार उद्योग में सबसे मजबूत वृद्धि का नेतृत्व कर रहा है।

ओटीएन/डब्ल्यूडीएम प्रणाली राष्ट्रीय वाहक रीढ़ के तार संचरण नेटवर्क का निर्माण करती है, और फाइबर दूरस्थ तैनाती 5जी बेस स्टेशन बैकहॉल का समर्थन करती है।आगामी 6जी युग फाइबर बैंडविड्थ घनत्व के लिए उच्च मानकों को बढ़ाएगा, झुकने का प्रतिरोध, और पर्यावरण अनुकूलन क्षमता।

निष्क्रिय ऑप्टिकल नेटवर्क (पीओएन) तकनीक घरेलू ब्रॉडबैंड के लिए पॉइंट-टू-मल्टीपॉइंट फाइबर एक्सेस को लागू करती है। यह तकनीक पारंपरिक जीपीओएन से एक्सजीएस-पीओएन और 50जी-पीओएन तक विकसित हो रही है,अंतिम उपयोगकर्ताओं के लिए अति-उच्च गति नेटवर्क पहुँच प्रदान करना.

ऑप्टिकल फाइबर में उत्कृष्ट एंटी-इलेक्ट्रोमैग्नेटिक हस्तक्षेप प्रदर्शन है, जिससे उनका व्यापक रूप से कारखाने स्वचालन और रेल पारगमन प्रणालियों में उपयोग किया जाता है।वितरित ऑप्टिकल फाइबर सेंसिंग तकनीक तापमान की वास्तविक समय निगरानी को सक्षम करती है, तनाव और औद्योगिक बुनियादी ढांचे के लिए संरचनात्मक परिवर्तन।

• सिंगल/मल्टी-मोड फाइबर का दुरुपयोगः लघु दूरी के परिदृश्यों के लिए सिंगल-मोड फाइबर का उपयोग करने से लागत की बर्बादी होती है, जबकि लंबी दूरी की परियोजनाओं के लिए मल्टी-मोड फाइबर से लिंक विफलता होती है।
• संचयी लिंक हानि को नजरअंदाज करना: स्प्लाईसिंग पॉइंट्स, एडेप्टर और पैच कॉर्ड संचयी हानि उत्पन्न करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अपर्याप्त प्राप्त ऑप्टिकल पावर और अस्थिर लिंक होते हैं।
• गैर-मिश्रित पर्यावरणीय विनिर्देशः इनडोर-ग्रेड केबलों को आउटडोर में तैनात करने से अत्यधिक तापमान और आर्द्रता के तहत तेजी से उम्र बढ़ने का कारण बनता है।
• अत्याधुनिक प्रौद्योगिकी का अंधा पीछा: सीपीओ और खोखले-कोर फाइबर जैसी उभरती प्रौद्योगिकियां उच्च लागत और सीमित आपूर्ति से पीड़ित हैं। वाणिज्यिक इंजीनियरिंग परियोजनाओं के लिए परिपक्व समाधानों को प्राथमिकता दी जाती है।

• निरंतर क्षमता की सफलताः डब्ल्यूडीएम तरंग दैर्ध्य मल्टीप्लेक्सिंग और एसडीएम स्पेस डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग का संयोजन लगातार एकल फाइबर ट्रांसमिशन क्षमता की सीमा को तोड़ देगा।
• बड़े पैमाने पर फोटोनिक्स एकीकरणः सिलिकॉन फोटोनिक्स और लिथियम निओबेट मॉड्यूलेटर तेजी से परिपक्व होंगे, जिससे ऑप्टिकल उपकरणों के लघुकरण और लागत में कमी आएगी।
• ऑप्टिकल नेटवर्क और कंप्यूटिंग का गहन एकीकरण: ऑप्टिकल नेटवर्क निष्क्रिय ट्रांसमिशन पाइपलाइन से गतिशील रूप से शेड्यूल करने योग्य स्मार्ट नेटवर्क में विकसित होंगे।एआई कंप्यूटिंग संसाधन अनुसूची से मेल खाता है.
• क्रॉस-टेक्नोलॉजी एकीकरणः फाइबर संचार उभरते अनुप्रयोग परिदृश्यों का विस्तार करने के लिए ऑप्टिकल फाइबर सेंसिंग और क्वांटम सुरक्षित संचार के साथ एकीकृत होगा।

प्रश्न 1: क्या सिंगल-मोड फाइबर हमेशा मल्टी-मोड फाइबर से बेहतर होता है?

उत्तर: नहीं। एकल-मोड फाइबर लंबी दूरी के संचरण पर हावी है, जबकि OM5 मल्टी-मोड फाइबर कम लागत प्रभावी और कम दूरी के इनडोर डेटा सेंटर केबलिंग के लिए अधिक लचीला है।

प्रश्न 2: क्या सीपीओ पारंपरिक प्लग-इन ट्रांससीवरों को जल्द ही बदल देगा?

उत्तर: लघु अवधि में बड़े पैमाने पर प्रतिस्थापन नहीं होगा। पारंपरिक डीएसपी ट्रांससीवर और एलपीओ वाणिज्यिक तैनाती के लिए मुख्यधारा बने हुए हैं,जबकि सीपीओ भविष्य के अल्ट्रा-हाई-डेंसिटी नेटवर्क परिदृश्यों को लक्षित करता है.

Q3: AI युग में फाइबर संचार के लिए सबसे बड़ी चुनौती क्या है?

उत्तर: उच्च प्रसारण गति से परे, मुख्य चुनौती बिजली की खपत, लागत और मौजूदा ऑप्टिकल फाइबर संसाधनों के पुनः उपयोग को संतुलित करना है।

एआई कंप्यूटिंग बूम से प्रेरित, फाइबर ऑप्टिक संचार उद्योग पारंपरिक संचार-संचालित विकास से कंप्यूटिंग-संचालित विकास में मौलिक बदलाव से गुजर रहा है।ऑप्टिकल उपकरण निर्माताओं के लिए, सिस्टम इंटीग्रेटर और कैरियर ऑपरेटरों के लिए, ऑप्टिकल मीडिया, डिवाइस प्रदर्शन और नेटवर्किंग कॉम्प्रिजॉफ की गहन समझ इष्टतम और विश्वसनीय नेटवर्क समाधानों को डिजाइन करने के लिए आवश्यक है।जबकि प्रौद्योगिकियां तेजी से पुनरावृत्तिवाणिज्यिक इंजीनियरिंग हमेशा परिपक्वता, लागत दक्षता और स्थिर आपूर्ति को प्राथमिकता देती है।