더 깊이 다이빙합시다멀티 코어 섬유 (MCF) a기술적 인 깊은 곳그것을 포함하여설계 원칙, 전파 물리학, 고급 응용 프로그램, 제작 방법, 구성 요소 생태계, 그리고새로운 트렌드.
1. 구조 및 설계 원칙멀티 코어 섬유
핵심 레이아웃 설계
육각형 격자(7, 19, 37 코어에 가장 일반적)
선형 배열(영상 및 내시경 검사에 사용)
링 코어 또는 동심 MCF(궤도 각 운동량 모드 섬유에 사용)
핵심 간격 (피치)
균형을 유지해야합니다소형그리고코어 간 크로스 토크.
전형적인 피치 :35–50 µm(모드 필드 및 파장에 따라) .
핵심 유형
단일 모드 (SMF): 각 코어는 기본 LP₀₁ 모드 . 만 지원합니다.
소수의 모드 코어: 2–4 공간 모드 지원 .
멀티 모드 코어 (희귀): 통신 대신 이미징에서 사용 .
2. 라이트 전파 및 crosstalk
커플 vs . 결합되지 않은 MCF
| 특징 | 결합되지 않은 MCF | 결합 된 MCF |
|---|---|---|
| 핵심 간격 | 더 큰 (낮은 커플 링) | 작은 (강한 커플 링) |
| Crosstalk | < –30 dB (very low) | 의도적 인; 간섭에 의존합니다 |
| 응용 프로그램 | 독립 채널 (SDM, 데이터) | 일관된 MIMO 전송, 양자 광학 |
| 신호 처리 | 최소 DSP | 복잡한 Mimo DSP가 필요했습니다 |
3. 고급 응용 프로그램
a . 우주 디비전 멀티플렉싱 (SDM)
결합하다MCF + WDM (파장 분할 멀티플렉싱)용량을 곱하려면 .
예:12- 80 WDM 채널이있는 Core MCF → 960 채널1 파이버 .
B . 기계 학습/AI 데이터 이동
Intra/Inter Data Center 고속 링크 사용32- Core MCF케이블 감소 .
사용공동 포장 된 광학실리콘에 섬유를 더 가깝게 가져 오려면 .
C . 분산 감지 및 간섭계
개별 코어를 사용하십시오독립적 인 간섭계(Rayleigh, Brillouin, FBG) .
달성다중 매개 변수 감지(변형, 진동, 온도 등 .) .
d . 양자 통신
편광 관리 MCF가지고 다니기 위해멀티 광자는 상태를 얽히게했다.
예방하기 위해 중요합니다양자 디코 언.
e . 생의학 영상
일관된 섬유 다발(최대 1000+ 코어가있는 MCF)광학 일관성 단층 촬영 (OCT), 공 초점 현미경, 그리고내시경 영상.
4. 제조 방법
. 스택 앤 드로우
각 코어의 사전 양식은 공통 클래딩에 쌓인 다음 .을 그립니다.
B . Direct MC Pre Form Construction
코어 재료로 채워진 드릴 단단한 막대, 융합 및 그려진 .
C . 수정 화학 증기 증착 (MCVD)
사용활성 코어 MCF(e {. g ., er³⁺, em 3, 앰프 또는 레이저 용 yb³⁺ 도핑 코어) .
5. 필수MCF의 구성 요소생태계
| 요소 | 설명 |
|---|---|
| 팬인/팬 아웃 장치 | MCF Cores의 개별 SMF 커플 (출시 용) |
| MCF Splicer | 모든 코어를 정확하게 정렬합니다. 일부는 활성 핵심 추적입니다 |
| MCF 커넥터 | 정렬 된 코어 어레이가있는 MT 스타일 또는 맞춤형 페룰 |
| MCF 커플러 및 스플리터 | 핵심-코어 라이트 전송 또는 분포를 활성화합니다 |
| MCF 앰프 (MC-EDFA) | 모든 코어의 신호를 동시에 증폭시킵니다 |
6. 평가를위한 성능 메트릭
| 매개 변수 | 중요성 |
|---|---|
| 핵심 Crosstalk | 채널 분리, 일반적으로 <–30dB를 결정합니다 |
| 차동 그룹 지연 (DGD) | 일관된 시스템에 중요하고<1 ps/km |
| 굽힘 손실 | 밀도가 높은 배치에 중요합니다 |
| 모드 필드 균일 성 | 일치하는 발사 및 탐지 광학에 필요합니다 |
| 커넥터 삽입 손실 | 일반적으로<0.5 dB per core |
7. 신흥 동향 및 연구 방향
고밀도 MCF (37+ 코어)
연구 섬유최대 100+ 코어입니다페타 비트 전송 .
모드 분할 다중화 된 MCF
결합하다코어 당 다중 코어 + 다중 모드.
활성화모드 공간 멀티플렉싱 (MDM + SDM).
활성 코어 MCF
각 코어는 희귀 지구 요소 →로 도핑되었습니다멀티 코어 레이저또는다 채널 앰프.
AI- 최적화 된 MCF 라우팅
동적 스위칭 및 라우팅MCF 광자 네트워크ai .에 의해 구동
우주 보네 응용
저 질량, 대역폭이 높은 MCF광학 위성 페이로드.
예제 상업용 제품
| 제품 | 명세서 | 제조업체 |
|---|---|---|
| 7- core smf -125 μm mcf | itu g .652 d 사양 코어,<–40 dB crosstalk | 후지 쿠라 |
| 12- 코어 결합 MCF | 1.2 PB/s 50km 이상, 연구 등급 | NTT |
| MCF 팬 인/팬 아웃 모듈 | 표준 SMF<->MCF 인터페이스<1 dB loss/core | ofs, optoscribe |
| MCF 간섭계 센서 | 4- 브리지 및 터널 모니터링 용 코어 섬유 | 루나 혁신 |













