지식

멀티코어 광섬유(MCF)는 단일 공유 클래딩 내부에 2개 이상의 독립 코어를 전달하는 광섬유입니다. 목표는 간단하지만 강력합니다. 광섬유 자체를 확대하지 않고 공간 차원에 따라 전송 용량을 확장하는 것입니다. 5G, 클라우드 및 AI 클러스터의 트래픽이 계속 증가함에 따라 MCF는 실험실에서 최초의 실제 잠수함 및 시험 배포로 이동했습니다. 이 가이드에서는 멀티코어 광케이블이 무엇인지, 어떻게 작동하는지, 일반 단일{4}}코어 광케이블과 비교하는 방법, 사용 위치, 선택 시 무게를 측정하는 방법에 대해 설명합니다.

멀티코어 파이버란 무엇입니까?

기존의단일-모드 광섬유클래딩을 통과하는 코어는 단 하나뿐입니다. 멀티코어 파이버는 동일한 일반 구조를 유지하지만 하나의 클래딩 내에 여러 코어를 나란히 배치합니다. 코어는 고순도-실리카로 만들어졌으며 굴절률이 낮은 클래딩 재료로 둘러싸여 있으므로 각 코어는 내부 전반사를 통해 자체 빛을 가두어 안내합니다. 실제로 모든 코어는 독립적인 전송 경로로 작동합니다.

배포에 대한 유용한 세부 사항: 많은 MCF 설계에서는 클래딩(외부) 직경을 오늘날의 단일{2}모드 광섬유에서 사용되는 표준 125마이크로미터(0.125mm)로 유지합니다. 표준 외경을 유지하는 것이 MCF를 기존 케이블링 구조와 광범위하게 호환되게 만드는 이유입니다. 하지만 아래 설명과 같이 각 끝의 인터페이스는 단일-코어 광케이블과 동일하지 않습니다.

멀티코어 광섬유 작동 방식: 우주 분할 다중화

멀티코어 광섬유의 기본 원리는 공간 분할 다중화(SDM)입니다. 단일-코어 시스템은 주로 파장 채널(WDM)을 추가하고 하나의 물리적 경로를 따라 고차{2}} 변조를 사용하여 용량을 늘립니다. SDM은 새 축을 추가합니다. 즉, 공간 경로 수를 곱합니다. 각 코어는 동시에 고유한 파장 채널 세트를 전달할 수 있으므로 단일 MCF는 함께 묶인 여러 기존 광섬유의 작업을 수행할 수 있습니다. 이것은 기술 중 하나입니다.대용량 전송의 새로운 시대를 열어가는-.

각 코어를 별도의 레인으로 생각하면 도움이 됩니다. 단일-코어 광섬유는 공간적 의미에서 1{2}}차선 도로입니다. - 여전히 해당 차선 아래로 많은 파장 채널을 이동할 수 있지만 공간 차선은 하나뿐입니다. 멀티코어 광섬유는 동일한 포장 도로(클래딩) 내부에 여러 개의 평행 차선을 배치하므로 여러 개의 독립적인 신호 스트림이 동시에 이동합니다. 단점은- 서로 가깝게 배치된 차선이 서로 간섭할 수 있다는 점이며, 이로 인해 중앙 엔지니어링 문제가 발생합니다.

멀티코어 광케이블과 단일-코어 광케이블 비교

두 가지 도구는 경쟁자가 아니라 서로 다른 도구입니다. 단일-코어 파이버는 대부분의 링크에 대한 실용적인 선택으로 남아 있습니다. MCF는 용량이나 물리적 공간이 구속력이 있는 경로를 목표로 합니다. 아래 표에는 주요 차이점이 요약되어 있습니다.

멀티코어 광섬유의 주요 이점

단일 경로의 원시 속도보다는 밀도 및 용량 확장에 관한 MCF 클러스터의 장점입니다. 주요 이점은 다음과 같습니다.

• 동일한 단면에서 더 높은 용량-.코어를 추가하면 클래딩 직경을 늘리지 않고도 사용 가능한 공간 채널이 늘어나므로 경로는 파이버당 더 많은 트래픽을 전달할 수 있습니다.
• 케이블당, 덕트당 섬유 밀도가 높아졌습니다.덕트 공간, 케이블 직경 또는 섬유 개수가 제한된 경우 MCF는 동일한 물리적 공간에 더 많은 전송 경로를 집중시킵니다.
• 용량 확장을 위한 명확한 경로.MCF는 SDM과 WDM을 결합하여 압력이 가장 높은 - 해저 시스템, 고밀도 백본 및 AI 클러스터 상호 연결에 대한 여유 공간을 제공합니다. 실무에 대한 자세한 내용을 읽을 수 있습니다.멀티{0}}코어 광케이블의 이점과 향후 사용 사례이러한 워크로드를 위해.
• 인프라에 대한 친숙함.표준-클래딩 설계는 기존 케이블 구조와 취급 방식을 대부분 재사용하여 채택 장벽을 낮춥니다.

기술적 과제와 한계

MCF는 단순히 코어를 더 추가하는 문제가 아닙니다. 몇 가지 문제가 디자인과 현재 상업적 준비 상태를 형성합니다.

• 인터-코어 누화.코어의 간격은 수십 마이크로미터에 불과하므로 한 코어의 빛이 이웃의 빛과 결합되어 신호 품질이 저하될 수 있습니다. 설계자는 코어 간격, 굴절률 프로필, 트렌치 지원 코어 구조 및 작동 파장을 조정하여 누화를 억제합니다. 누화 제어는 MCF의 엔지니어링 문제를 정의하는 것입니다.
• 팬{0}}팬인/팬아웃-기기.MCF 코어를 기존 단일{0}}코어 장비에 연결하려면 각 끝에 팬{1}}팬인/팬아웃(FIFO) 장치가 필요합니다. 이는 단일-코어 링크가 직면하지 않는 구성 요소, 삽입 손실 및 비용을 추가합니다.
• 커넥터화 및 접합 복잡성.MCF를 종료한다는 것은 여러 코어를 한 번에 정렬하는 것을 의미하며 이는 하나의 코어를 종료하는 것보다 어렵습니다. 고집적-단일-코어 병렬 링크의 경우 오늘날 많은 네트워크가 여전히 병렬 링크에 의존하고 있습니다.고밀도-밀도 MPO/MTP 어셈블리MCF가 아닌 생태계가 성숙하고 현장에서 검증되었기 때문입니다.-

• 

• 테스트 및 모니터링.여러 코어에 걸쳐{0}}코어당 손실, 누화 및 오류 위치를 특성화하는 것은 단일 코어 광케이블을 테스트하는 것보다 더 복잡하며, 이는 시운전 및 유지 관리에 영향을 미칩니다.
• 상업적 성숙.MCF는 여전히 떠오르고 있습니다. 현재까지의 대부분의 결과는 실험실 시연 및 초기 시험이며, 잠수함 시스템이 최초의 실제-단계를 선도합니다.

멀티코어 광섬유의 진화

멀티{0}}코어 및 결합형{1}}코어 광섬유에 대한 연구는 결합형-모드 동작과 광섬유 감지를 탐구했던 1980년대로 거슬러 올라갑니다. 2010년대에 단일 모드 전송이 실제 용량 한도에 도달하고 업계가 공간 분할 다중화로 전환함에 따라 관심이 가속화되었습니다.

2011년에 획기적인 사건이 터졌다.100Tbit/s를 초과하는 최초의 전송 시연16.8km에 걸쳐 널리 인용되는 109Tbit/s 결과를 포함하여 동종의 7개-코어 광섬유-를 사용하여 달성되었습니다. 2012년 말까지 실험실 시연에서는 이미 12코어 광섬유를 사용하여 1Pbit/s를 통과했습니다.

용량 기록은 계속해서 증가하고 있습니다. 2023년에는 CICT(FiberHome이 포함된 그룹)의 중국 연구진이싱글-모드 멀티{1}}코어 기록을 순 3.61Pbit/s로 높였습니다.S, C 및 L 대역에 걸쳐 있는 19코어 파이버를 통해 전년도 3.03Pbit/s 결과를 기반으로 구축되었습니다. 2025년에는 NICT와 Sumitomo Electric이 보고했습니다.1,808km 이상 초당 1.02페타비트표준 클래딩 직경 0.125mm의 19코어 파이버를 사용하여 기존 인프라와 호환되는 설계에 중점을 둡니다.

실질적인 발전의 가장 구체적인 징후는 잠수함 시스템에 있습니다. 2024년 3월 NEC와 NTT는 동종 최초의---발표했습니다.결합된 12코어 광섬유를 통한 대양 횡단-클래스 7,280km 전송미래의 해저 케이블을 겨냥한 표준 외경 0.125mm로 제작되었습니다. NEC는 앞서 2022년에 세계 최초의 4개 코어 해저 케이블 프로토타입을 제작했습니다. 이러한 결과는 MCF가 순수 연구에서 배포 가능한 시스템으로 전환했음을 나타냅니다.

멀티코어 파이버 애플리케이션

대용량 백본 및 해저 케이블-장거리-백본과 해저 시스템은 용량-과 공간이-특성상 제약이 있기 때문에 MCF의 주요 후보가 됩니다. 각 광섬유에 더 많은 공간 경로를 집중시키면 케이블을 비례적으로 확장하지 않고도 전체 시스템 용량이 향상됩니다. -잠수함 및 수중 광섬유 케이블케이블 단면적 1mm-가 중요한 경로입니다.

데이터 센터 상호 연결 및 AI 클러스터.데이터 센터 내부에서는 서버, 스위치, 스토리지 간의 링크 밀도가 급격히 증가하고 있으며 시설 간 상호 연결 트래픽도 마찬가지입니다. AI 워크로드의 급증으로 인해 두 가지 모두가 강화되고 있습니다. MCF는 개요에서 설명한 고밀도 커넥터 접근 방식과 함께 더 많은 공간 채널을 제한된 경로에 포함하기 위한 한 가지 옵션입니다.AI 데이터 센터용 MPO 및 멀티코어 파이버.

광학 감지.각 코어는 굽힘, 변형 또는 온도에 다르게 반응할 수 있기 때문에 멀티코어 광섬유는 고정밀, 다중-분산 감지를 지원합니다. 응용 분야에는 형상 감지, 교량 및 파이프라인의 구조 상태 모니터링, 석유 및 가스 탐사가 포함됩니다.

멀티코어 광섬유 케이블을 선택하는 방법

오늘날 대부분의 네트워크에서는 고집적-광섬유-수 단일{2}}모드 케이블과 고밀도{3}}커넥터 어셈블리가 여전히 실용적인 선택인 반면, MCF는 용량- 또는 공간-제약적인 경로에 대해 가장 잘 평가됩니다. MCF가 테이블 위에 있을 때 코어 수만 고려하기보다는 실제로 배포를 주도하는 매개변수를 기준으로 판단하세요.

• 코어 수 및 레이아웃그 자체를 위해 최대화되지 않고 목표 용량에 맞춰집니다.
• 필요용량 및 전송거리, 장거리-노선과 잠수함 경로는 단거리 링크와는 다른 설계 제약을 따르기 때문입니다.
• 인터-코어 누화 성능이는 코어 수보다 더 중요한 경우가 많습니다.
• 팬-팬인/팬아웃- 및 커넥터 호환성사용하려는 단말 장비와 함께.
• 클래딩 직경 및 인프라 호환성, 기존 방식을 재사용하는 것이 가치 있는 표준 0.125mm 설계를 선호합니다.
• 접합 및 정렬 요구 사항, 팀이나 설치자에게 필요한 도구와 전문 지식을 포함합니다.
• 케이블 구조 및 배치 환경- 잠수함, 덕트, 직접-매설 또는 공중 - 각각 고유한 기계적 요구 사항이 있습니다.
• 테스트 및 모니터링 지원코어별 특성화 및 결함 위치에 대한-
• 공급업체 엔지니어링 지원 및 맞춤화, MCF 프로젝트에는 맞춤형 설계와 직접 기술 입력이 필요한 경우가 많기 때문입니다.-

멀티코어 광케이블 파트너 선택

멀티코어 광섬유는 혼선 제어, 팬{0}}팬인/팬아웃 호환성, 접합 정확도 및 배포 환경이 일반적으로 헤드라인 코어 수보다 더 중요하기 때문에 신중한 선택과 강력한 엔지니어링 지원을 제공합니다. 1991년부터 광섬유 및 케이블 제조에 뿌리를 두고 있는 Hengtong은 - 맞춤형 코어 수 및 케이블 구조, 대상 용량 및 거리, 누화 성능, 커넥터 및 팬{5}}팬인/팬아웃 호환성, 해저 및 데이터 센터 환경에 대한 배포 지원을 -자체 테스트를 통해 뒷받침하는 차원에서 고객을 지원합니다. 요구 사항을 논의하거나 더 넓은 범위를 탐색하려면광섬유 및 케이블 포트폴리오, 당사 엔지니어링 팀에 문의하세요.