Truyền thông quang là một loại truyền thông trong đó cáp quang được sử dụng chủ yếu để mang tín hiệu ánh sáng đến đầu từ xa thay cho dòng điện. Các khối xây dựng cơ bản của hệ thống này chủ yếu bao gồm bộ điều chế hoặc bộ giải điều chế, bộ phát hoặc bộ thu, tín hiệu ánh sáng & kênh trong suốt. Hệ thống thông tin quang truyền dữ liệu bằng sợi quang. Vì vậy, quá trình này có thể được thực hiện bằng cách đơn giản là thay đổi các tín hiệu điện tử thành các xung ánh sáng bằng cách sử dụng các nguồn sáng laser hoặc LED. So với truyền dẫn điện, cáp quang hầu như đã thay thế truyền thông bằng dây đồng trong các mạng lõi do nhiều lợi ích như băng thông cao, phạm vi truyền dẫn lớn, suy hao rất thấp và không bị nhiễu điện từ. Bài viết này liệt kê chủ đề hội thảo hệ thống truyền thông quang học cho sinh viên kỹ thuật.
Chủ đề Hội thảo Hệ thống Truyền thông Quang học
Danh sách quang học hệ thống thông tin liên lạc chủ đề hội thảo cho sinh viên kỹ thuật được thảo luận dưới đây.
Chụp cắt lớp mạch lạc quang học
Chụp cắt lớp kết hợp quang học là một thử nghiệm hình ảnh không xâm lấn sử dụng tín hiệu ánh sáng để chụp ảnh võng mạc của bạn. Bằng cách sử dụng OCT này, bác sĩ nhãn khoa có thể nhận thấy các lớp đặc biệt của võng mạc để ông có thể lập bản đồ và đo chiều rộng của chúng để chẩn đoán. Các bệnh võng mạc chủ yếu bao gồm thoái hóa điểm vàng liên quan đến tuổi tác và bệnh mắt do tiểu đường. OCT thường được sử dụng để ước tính các rối loạn thần kinh thị giác.
Chụp cắt lớp kết hợp quang học chủ yếu phụ thuộc vào sóng ánh sáng và nó không thể được sử dụng thông qua các điều kiện cản trở ánh sáng truyền qua mắt. OCT rất hữu ích trong việc chẩn đoán các tình trạng mắt khác nhau như lỗ hoàng điểm, phù hoàng điểm, nếp nhăn hoàng điểm, tăng nhãn áp, co kéo thủy tinh thể, bệnh võng mạc tiểu đường, bệnh võng mạc huyết thanh trung tâm, v.v.
Chuyển mạch quang học
Chuyển mạch liên tục quang hoặc OBS là một công nghệ mạng quang được sử dụng để tăng cường sử dụng tài nguyên mạng quang so với OCS hoặc chuyển mạch mạch quang. Loại chuyển mạch này được thực hiện thông qua WDM (Ghép kênh phân chia theo bước sóng) và công nghệ truyền dữ liệu trong đó truyền dữ liệu qua sợi quang bằng cách thiết lập nhiều kênh trong đó mỗi kênh tương ứng với một bước sóng ánh sáng cụ thể. OBS được áp dụng trong các mạng lõi. Kỹ thuật chuyển mạch này chủ yếu kết hợp các ưu điểm của chuyển mạch kênh quang và chuyển mạch gói quang đồng thời tránh được các lỗi cụ thể của chúng.
Giao tiếp ánh sáng khả kiến
Giao tiếp bằng ánh sáng nhìn thấy (VLC) là một kỹ thuật giao tiếp ở bất cứ nơi nào ánh sáng nhìn thấy được với một dải tần số cụ thể được sử dụng làm phương tiện giao tiếp. Vì vậy, dải tần của ánh sáng khả kiến nằm trong khoảng từ 400 – 800 THz. Giao tiếp này hoạt động theo lý thuyết truyền dữ liệu bằng các tia sáng để truyền & nhận tin nhắn trong một khoảng cách xác định. Các đặc điểm của giao tiếp ánh sáng nhìn thấy chủ yếu bao gồm hạn chế tín hiệu, Không nhìn thấy và bảo mật trong các tình huống nguy hiểm.
Truyền thông quang học không gian tự do
Giao tiếp quang học trong không gian tự do là một công nghệ truyền thông quang học sử dụng ánh sáng truyền trong không gian tự do để truyền dữ liệu không dây cho mạng máy tính hoặc viễn thông. Công nghệ truyền thông này rất hữu ích ở bất cứ nơi nào kết nối vật lý không thực tế vì chi phí cao. Giao tiếp quang học trong không gian tự do sử dụng các chùm ánh sáng vô hình để cung cấp các kết nối không dây tốc độ cao có thể truyền và nhận video, giọng nói, v.v.
Công nghệ FSO sử dụng ánh sáng tương tự như truyền quang bằng cáp quang nhưng sự khác biệt chính là phương tiện. Ở đây, ánh sáng truyền trong không khí nhanh hơn so với truyền qua kính, do đó, thật công bằng khi phân loại công nghệ FSO giống như truyền thông quang học ở tốc độ ánh sáng.
Mạng quang 3D trên chip
Mạng quang trên chip cung cấp băng thông cao & độ trễ thấp với mức tiêu hao năng lượng thấp hơn đáng kể. Mạng quang 3D trên chip chủ yếu được phát triển với kiến trúc bộ định tuyến quang giống như thiết bị cơ bản. Bộ định tuyến này hoàn toàn sử dụng các thuộc tính định tuyến theo thứ tự kích thước trong mạng lưới 3D & giảm số lượng bộ cộng hưởng vi mô cần thiết cho mạng quang trên chip.
Chúng tôi đã đánh giá thuộc tính mất mát của bộ định tuyến với bốn sơ đồ khác. Vì vậy, kết quả sẽ cho thấy rằng bộ định tuyến có tổn thất thấp cho đường dẫn cao nhất trong mạng với kích thước tương tự. Mạng quang 3D trên chip được so sánh với mạng 2D của nó ở ba khía cạnh như độ trễ, năng lượng và thông lượng. Việc so sánh mức sử dụng năng lượng thông qua các đối tác điện tử & 2D chứng minh rằng 3D ONoC có thể tiết kiệm khoảng 79,9% năng lượng so với điện tử và 24,3% năng lượng so với 2D ONoC, tất cả đều bao gồm 512 lõi IP. Mô phỏng hiệu suất mạng 3D mesh ONoC có thể được thực hiện thông qua OPNET ở các cấu hình khác nhau. Vì vậy, kết quả sẽ cho thấy hiệu suất được cải thiện trên 2D ONoC.
Sợi quang cấu trúc vi mô
Sợi quang cấu trúc vi mô là loại sợi quang mới có cấu trúc bên trong cũng như đặc tính dẫn ánh sáng khác biệt đáng kể so với sợi quang thông thường. Sợi quang có cấu trúc vi mô thường là sợi quang silica nơi các lỗ khí được thiết lập trong khu vực lớp phủ & mở rộng theo đường dọc trục của sợi quang. Những sợi này có sẵn ở các kích cỡ, hình dạng và phân bố lỗ khí khác nhau. Mối quan tâm gần đây đối với các sợi quang này đã được tạo ra thông qua các ứng dụng tiềm năng trong truyền thông quang học; cảm biến dựa trên sợi quang, đo lường tần số và chụp cắt lớp kết hợp quang học.
Truyền thông quang không dây dưới nước
Truyền thông quang không dây dưới nước (UWOC) là truyền dữ liệu bằng các kênh không dây sử dụng sóng quang làm phương tiện truyền dẫn dưới nước. Giao tiếp quang học này có tần số giao tiếp cao hơn và tốc độ dữ liệu cao hơn nhiều ở mức độ trễ thấp hơn so với RF cũng như các đối tác âm thanh. Vì lợi ích truyền dữ liệu với tốc độ cao này, loại hình liên lạc này đã trở nên vô cùng hấp dẫn. Trong các hệ thống UWOC, các ứng dụng khác nhau đã được đề xuất để bảo vệ môi trường, cảnh báo khẩn cấp, hoạt động quân sự, thám hiểm dưới nước, v.v. Tuy nhiên, các kênh dưới nước cũng bị hấp thụ và phân tán nghiêm trọng.
quang CDMA
Đa truy cập phân chia theo mã quang học kết hợp băng thông lớn của môi trường sợi thông qua tính linh hoạt của CDMA phương pháp để đạt được kết nối tốc độ cao. OCDMA là mạng nhiều người dùng không dây bao gồm bộ phát và bộ thu. Trong mạng này, một OOC hoặc mã trực giao quang được phân bổ cho mọi máy phát và máy thu để kết nối với người dùng OOC tương đương của nó và sau khi đồng bộ hóa giữa hai người dùng OOC tương đương, họ có thể truyền hoặc nhận dữ liệu từ nhau. Ưu điểm chính của OCDMA là nó xử lý băng thông hữu hạn giữa một số lượng lớn người dùng. Nó hoạt động không đồng bộ mà không có xung đột của các gói.
Hệ thống EDFA với WDM
ghép kênh phân chia theo bước sóng là một công nghệ mà qua đó các kênh quang khác nhau có thể được truyền đồng thời ở các bước sóng khác nhau trên một sợi quang cụ thể. Mạng quang WDM được sử dụng rộng rãi trong các hạ tầng viễn thông hiện nay. Vì vậy, nó đóng một vai trò quan trọng trong các mạng thế hệ tương lai. Các kỹ thuật ghép kênh phân chia theo bước sóng được hợp nhất với EDFA giúp tăng cường khả năng truyền sóng ánh sáng, cung cấp dung lượng cao và nâng cao tính linh hoạt của công nghệ mạng quang. Vì vậy, trong một hệ thống thông tin quang học, EDFA đóng một vai trò quan trọng.
Hệ thống ghép kênh phân chia không gian
Ghép kênh phân chia không gian/phân chia không gian ghép kênh được viết tắt là SDM hoặc SM hoặc SMX. Đây là một hệ thống ghép kênh trong các công nghệ truyền thông khác nhau như truyền thông sợi quang và CHO DÙ giao tiếp không dây được sử dụng để truyền các kênh độc lập được phân chia trong không gian.
Ghép kênh phân chia không gian cho truyền thông sợi quang rất hữu ích để khắc phục giới hạn dung lượng của WDM. Kỹ thuật ghép kênh này làm tăng hiệu suất phổ cho từng sợi quang bằng cách ghép các tín hiệu ở các chế độ LP trực giao trong FMG (sợi ít chế độ & sợi đa lõi. Trong hệ thống ghép kênh này, chế độ MUX (bộ ghép kênh)/DEMUX (bộ tách kênh) là chính thành phần vì nó chỉ đơn giản là cân bằng suy hao phụ thuộc vào chế độ, bù cho độ trễ của chế độ vi sai & được sử dụng để chế tạo bộ thu phát.
SONET
SONET là viết tắt của Mạng quang đồng bộ là một giao thức truyền thông, được phát triển bởi Bellcore. SONET chủ yếu được sử dụng để truyền một lượng lớn dữ liệu trên khoảng cách tương đối lớn thông qua một sợi quang. Bằng cách sử dụng SONET, các luồng dữ liệu kỹ thuật số khác nhau được truyền đồng thời qua sợi quang. SONET chủ yếu bao gồm bốn lớp chức năng; lớp đường dẫn, đường, phần và lớp quang tử.
Lớp đường dẫn chịu trách nhiệm chính cho sự di chuyển của tín hiệu từ nguồn quang đến đích. Lớp đường dây chịu trách nhiệm cho chuyển động tín hiệu trên một đường dây vật lý. Lớp phần chịu trách nhiệm cho chuyển động tín hiệu trên một phần vật lý và lớp Quang tử giao tiếp với lớp vật lý trong mô hình OSI. Ưu điểm của SONET là; tốc độ dữ liệu cao, băng thông lớn, nhiễu điện từ thấp và truyền dữ liệu khoảng cách lớn.
Công nghệ quang tử
Nhánh quang học được gọi là quang tử bao gồm ứng dụng hướng dẫn, tạo, khuếch đại, phát hiện và điều khiển ánh sáng ở dạng photon thông qua truyền, phát xạ, xử lý tín hiệu, điều chế, chuyển mạch, cảm biến & khuếch đại. Một vài ví dụ về lượng tử ánh sáng là sợi quang học, laser, máy ảnh và màn hình điện thoại, màn hình máy tính, nhíp quang học, ánh sáng trong ô tô, TV, v.v.
Quang tử đóng một vai trò quan trọng trong các lĩnh vực khác nhau từ chiếu sáng & hiển thị đến lĩnh vực sản xuất, truyền dữ liệu quang học đến hình ảnh, chăm sóc sức khỏe, khoa học đời sống, an ninh, v.v. về độ chính xác, tốc độ và năng lực.
Mạng định tuyến bước sóng
Mạng định tuyến theo bước sóng là một mạng quang có khả năng mở rộng cho phép xử lý lại các bước sóng trong các thành phần khác nhau của mạng quang trong suốt để chinh phục một số giới hạn của một số bước sóng hạn chế hiện có. Mạng định tuyến bước sóng có thể được xây dựng bằng cách sử dụng các liên kết WDM khác nhau bằng cách kết nối chúng tại một nút thông qua một hệ thống con chuyển mạch. Sử dụng các nút như vậy được kết nối với nhau thông qua các sợi quang, các mạng khác nhau có cấu trúc liên kết lớn và phức tạp có thể được phát triển. Các mạng này cung cấp dung lượng lớn thông qua các làn quang trong suốt không trải qua quá trình chuyển đổi quang sang điện tử.
Hệ thống theo dõi ánh mắt thích ứng
Thiết bị được sử dụng để theo dõi hướng nhìn bằng cách phân tích chuyển động của mắt được gọi là thiết bị theo dõi hướng nhìn. Hệ thống theo dõi ánh mắt được sử dụng để ước tính cũng như theo dõi đường ngắm 3D của một người và cả nơi một người đang nhìn. Hệ thống này hoạt động đơn giản bằng cách truyền ánh sáng hồng ngoại gần và ánh sáng được phản chiếu trong mắt bạn. Vì vậy, các camera của thiết bị theo dõi mắt sẽ nhận được những phản xạ này để hệ thống theo dõi mắt sẽ biết bạn đang nhìn vào đâu. Hệ thống này rất hữu ích trong việc quan sát & cũng như đo chuyển động của mắt, điểm nhìn, độ giãn đồng tử & chớp mắt để quan sát.
Điều chế cường độ trong thông tin quang
Điều chế cường độ trong thông tin quang học là một loại điều chế trong đó công suất quang o/p của nguồn được thay đổi theo một số đặc tính tín hiệu điều chế như tín hiệu mang thông tin hoặc tín hiệu băng cơ sở. Trong loại điều chế này, không có dải bên dưới và bên trên rời rạc. Tuy nhiên, đầu ra của nguồn quang có độ rộng phổ. Đường bao của tín hiệu quang được điều chế là dạng tương tự của tín hiệu điều biến trong đó công suất đường bao tức thời là dạng tương tự của đặc tính cần quan tâm trong tín hiệu điều biến.
Truyền thông không dây quang
Giao tiếp quang không dây là một loại giao tiếp quang học trong đó tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy được hoặc tia cực tím được sử dụng để mang tín hiệu. Nói chung, nó được sử dụng trong giao tiếp tầm ngắn. Khi một hệ thống thông tin liên lạc không dây quang học hoạt động trong dải tần nhìn thấy được từ 390 đến 750 nm, nó được gọi là thông tin liên lạc ánh sáng nhìn thấy được. Các hệ thống này được sử dụng trong nhiều ứng dụng như mạng WLAN, WPAN & mạng xe cộ. Ngoài ra, các hệ thống OWC điểm-điểm trên mặt đất được gọi là hệ thống quang học trong không gian tự do hoạt động ở các tần số cận hồng ngoại như 750 đến 1600 nm.
MIMO trực quan
Hệ thống truyền thông quang học như Visual MIMO có nguồn gốc từ MIMO, bất cứ nơi nào mô hình nhiều bộ phát nhiều bộ thu đã được áp dụng cho ánh sáng trong quang phổ nhìn thấy được và không nhìn thấy được. Vì vậy, trong Visual MIMO, một màn hình hiển thị điện tử hoặc DẪN ĐẾN đóng vai trò là máy phát trong khi máy ảnh đóng vai trò là máy thu.
Ghép kênh phân chia theo bước sóng dày đặc
Công nghệ ghép kênh sợi quang như Ghép kênh phân chia theo bước sóng dày đặc (DWDM) được sử dụng để tăng cường băng thông của mạng cáp quang. Nó hợp nhất các tín hiệu dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau trên một cặp cáp quang duy nhất trong khi vẫn duy trì sự phân tách hoàn toàn các luồng dữ liệu. DWDM xử lý các giao thức tốc độ cao hơn bằng 100 Gbps cho mỗi kênh. Mỗi kênh chỉ cách nhau 0,8nm. Ghép kênh này đơn giản hoạt động giống như CWDM nhưng ngoài việc cải thiện dung lượng kênh, nó còn có thể được khuếch đại ở khoảng cách rất xa.
Chuyển mạch gói quang
Chuyển mạch gói quang đơn giản cho phép truyền các tín hiệu gói trong miền quang dựa trên từng gói. Tất cả các gói quang đầu vào trong các bộ định tuyến điện tử thông thường được thay đổi thành tín hiệu điện được lưu trữ sau đó trong bộ nhớ. Loại chuyển đổi này cung cấp tính minh bạch của dữ liệu và dung lượng lớn. Tuy nhiên, sau rất nhiều nghiên cứu, loại công nghệ này vẫn chưa được sử dụng trong các sản phẩm thực tế do thiếu bộ nhớ quang học nhanh, sâu và mức độ tích hợp kém.
Một số chủ đề hội thảo về hệ thống truyền thông quang khác
Danh sách các chủ đề hội thảo về hệ thống truyền thông quang học được liệt kê dưới đây.
- Giải pháp mạng quang dựa trên bối cảnh mật độ cao.
- Ứng dụng & Thử nghiệm dựa trên Ethernet quang.
- Vị trí chức năng của C – RAN & Độ tin cậy trong N/Ws quang.
- Kiểm soát Mạng quang 5G thông qua SDN.
- Phương pháp mạng quang cho các ứng dụng dựa trên thời gian nhạy cảm.
- Triển khai & ảo hóa mạng Cloud RAN.
- Cấu hình lại Mạng quang WDM có hỗ trợ 5G
- Truyền MIMO. Hệ thống quang học & điện tử thích ứng nhanh hơn.
- Tích hợp mạng quang với mạng truy cập vô tuyến.
- An Ninh Mạng & Lựa Chọn Đường Dẫn Tối Ưu.
- Tranh chấp & Độ phân giải chuyển đổi chế độ thông minh.
- Ảo hóa & Cắt mạng quang dựa trên nhiều đối tượng thuê.
- Kết nối nội bộ hoặc liên trung tâm dữ liệu trong Điện toán biên.
- Giao tiếp nhận biết năng lượng trong mạng quang.
- Mạng quang được cải thiện thiết kế & tối ưu hóa.
- Thao tác IC quang tử trong Mạng quang.
- Ứng dụng truyền thông quang học dựa trên VLC cải tiến.
- Điều khiển & Phối hợp Mạng quang dựa trên SDN-NFV.
- Khả năng tương tác & Thử nghiệm thực địa trong Mạng quang.
- Thiết kế nút quang cho hệ thống đường quang mở.
- Phân tích dữ liệu & Thực hành AI về truyền thông quang học.
- Tận dụng các ngành dọc hiện đại trong truyền thông quang học.
- Phân bổ quang phổ & Định tuyến trong Mạng linh hoạt hoặc Mạng quang tĩnh.
- Khả năng truy cập, Tính linh hoạt, Bảo mật & Khả năng tồn tại trong Mạng quang.
- Giao tiếp quang được hỗ trợ bởi NFC cho Băng thông cao & Độ trễ thấp.
- Thiết Kế Kiến Trúc Mạng Quang Đa Chiều.
- Truyền thông sợi quang có thể mở rộng.
- Tránh va chạm đối với UAV nhiều cánh quạt trong môi trường đô thị dựa trên luồng quang học.
- Mô phỏng hệ thống CDMA dựa trên mã trực giao quang học.
- Hệ thống liên lạc SDM quang học dựa trên Phân tích số động lượng góc quỹ đạo.
- Ứng dụng phạm vi ngắn hoặc trung bình với nguồn quang.
Vì vậy, đây là danh sách hệ thống thông tin quang học chủ đề hội thảo cho sinh viên kỹ thuật. Danh sách các chủ đề hội thảo về hệ thống truyền thông quang học ở trên rất hữu ích trong việc lựa chọn chủ đề hội thảo kỹ thuật về truyền thông quang học của họ. Hệ thống thông tin quang được sử dụng để truyền dữ liệu bằng sợi quang. Vì vậy, điều này có thể được thực hiện bằng cách đơn giản là thay đổi các tín hiệu điện tử thành các xung ánh sáng bằng cách sử dụng các nguồn sáng như điốt phát quang hoặc laser. Đây là một câu hỏi cho bạn, cáp quang là gì?
