Con el rápido desarrollo de la tecnología de inteligencia artificial (IA), la demanda de capacidad de procesamiento y comunicación de datos ha alcanzado niveles sin precedentes. En particular, en campos como el análisis de macrodatos, el aprendizaje profundo y la computación en la nube, los sistemas de comunicación exigen cada vez más alta velocidad y ancho de banda. La fibra monomodo (SMF) tradicional se ve afectada por el límite de Shannon no lineal, y su capacidad de transmisión alcanza su límite superior. La tecnología de transmisión por multiplexación por división espacial (SDM), representada por la fibra multinúcleo (MCF), se ha utilizado ampliamente en redes de transmisión coherente de larga distancia y redes de acceso óptico de corto alcance, mejorando significativamente la capacidad de transmisión general de la red.
Las fibras ópticas multinúcleo superan las limitaciones de las fibras monomodo tradicionales al integrar múltiples núcleos de fibra independientes en una sola fibra, lo que aumenta significativamente la capacidad de transmisión. Una fibra multinúcleo típica puede contener de cuatro a ocho núcleos de fibra monomodo distribuidos uniformemente en una cubierta protectora con un diámetro aproximado de 125 µm, lo que mejora considerablemente el ancho de banda sin aumentar el diámetro exterior y proporciona una solución ideal para satisfacer el crecimiento exponencial de las demandas de comunicación en inteligencia artificial.
La aplicación de fibras ópticas multicore requiere la solución de una serie de problemas, como la conexión de fibras multicore y la conexión entre fibras multicore y fibras tradicionales. Es necesario desarrollar componentes periféricos, como conectores de fibra MCF, dispositivos de entrada y salida para la conversión de MCF a SCF, y considerar la compatibilidad y universalidad con las tecnologías existentes y comerciales.
Dispositivo de entrada/salida de ventilador de fibra multinúcleo
¿Cómo conectar fibras ópticas multicore con fibras ópticas monomodo tradicionales? Los dispositivos de entrada y salida de fibra multicore (FIFO) son componentes clave para lograr un acoplamiento eficiente entre fibras multicore y fibras monomodo estándar. Actualmente, existen diversas tecnologías para implementar estos dispositivos: tecnología de fibra cónica fusionada, método de haces de fibra, tecnología de guía de onda 3D y tecnología de óptica espacial. Cada uno de estos métodos presenta ventajas propias y se adapta a diferentes escenarios de aplicación.
Conector de fibra óptica multicore MCF
El problema de la conexión entre fibras ópticas multicore y monocore se ha resuelto, pero la conexión entre fibras ópticas multicore aún requiere solución. Actualmente, las fibras ópticas multicore se conectan principalmente mediante empalme por fusión, pero este método presenta ciertas limitaciones, como la alta dificultad de instalación y el mantenimiento posterior. En la actualidad, no existe un estándar unificado para la producción de fibras ópticas multicore. Cada fabricante produce fibras ópticas multicore con diferentes configuraciones, tamaños y espaciamientos entre núcleos, lo que aumenta la dificultad del empalme por fusión entre fibras ópticas multicore.
Módulo híbrido de fibra multicore MCF (aplicado a sistemas de amplificadores ópticos EDFA)
En el sistema de transmisión óptica por multiplexación por división espacial (SDM), la clave para lograr una transmisión de alta capacidad, alta velocidad y larga distancia reside en compensar la pérdida de transmisión de señales en las fibras ópticas, y los amplificadores ópticos son componentes esenciales en este proceso. Como factor clave para la aplicación práctica de la tecnología SDM, el rendimiento de los amplificadores de fibra SDM determina directamente la viabilidad de todo el sistema. Entre ellos, el amplificador de fibra dopada con erbio multinúcleo (MC-EFA) se ha convertido en un componente indispensable en los sistemas de transmisión SDM.
Un sistema EDFA típico se compone principalmente de componentes básicos como fibra dopada con erbio (EDF), fuente de luz de bombeo, acoplador, aislador y filtro óptico. En los sistemas MC-EFA, para lograr una conversión eficiente entre fibra multicore (MCF) y fibra monocore (SCF), el sistema suele incorporar dispositivos de entrada/salida en abanico (FIFO). Se espera que la futura solución EDFA de fibra multicore integre directamente la función de conversión MCF-SCF en los componentes ópticos relacionados (como WDM 980/1550 y filtro de aplanamiento de ganancia GFF), simplificando así la arquitectura del sistema y mejorando el rendimiento general.
Gracias al continuo desarrollo de la tecnología SDM, los componentes híbridos MCF proporcionarán soluciones de amplificación más eficientes y con bajas pérdidas para los futuros sistemas de comunicación óptica de alta capacidad.
En este contexto, HYC ha desarrollado conectores de fibra óptica MCF diseñados específicamente para conexiones de fibra óptica multicore, con tres tipos de interfaz: LC, FC y MC. Los conectores de fibra óptica multicore MCF de tipo LC y FC se han modificado y rediseñado parcialmente a partir de los conectores LC/FC tradicionales, optimizando la función de posicionamiento y retención, mejorando el proceso de acoplamiento por molienda, asegurando cambios mínimos en la pérdida de inserción tras múltiples acoplamientos y reemplazando directamente los costosos procesos de empalme por fusión para garantizar la comodidad de uso. Además, Yiyuantong también ha diseñado un conector MC específico, de menor tamaño que los conectores de interfaz tradicionales, que puede aplicarse a espacios más densos.
Fecha de publicación: 5 de junio de 2025