Þekking

Mjórri en flestar skýringar gefa til kynna. Skautun-trefjar (PM trefjar eða PMF) frjósa ekki hvaða skautunarástand sem þú færð inn í hann. Það varðveitir alínuleg skautun sem hefur verið hleypt af stokkunum í takt við annan af tveimur eiginásum hennar- hægi ásinn eða hraði ásinn. Fáðu sjósetningarjöfnunina rétt og úttaksástandið helst stöðugt yfir beygju, meðhöndlun og hitastig. Misskilja það og trefjarinn ber tvo þætti sem berja á móti hvor öðrum og úttakskautunin rekur eins og hún myndi gera í venjulegum trefjum.

Þessi takmörkun er einmitt ástæðan fyrir því að PM trefjar hafa orðið að umræðuefni í sam-pakkaðri ljósfræði (CPO). Í CPO hönnun sem staðsetur leysirinn fyrir utan rofapakkann, þarf trefjarinn á milli leysieiningarinnar og kísilljóseindavélarinnar að skila ljósi í þekktu, stöðugu skauunarástandi - vegna þess að tengin og mótunartækin sem bíða í fjærendanum virka aðeins rétt fyrir einn þeirra.

Hvaða skautun-viðhald trefja viðheldur í raun

Ljós er rafsegulbylgja og stefnu rafsviðs þess er skautun þess. Í venjulegum trefjum í einni-stillingu ferðast tveir hornréttir skautunarhamir með nánast sama útbreiðslufasta. „Næstum“ er vandamálið: sporöskjukraftur kjarna frá dráttarferlinu, afgangsspenna, beygja, snúningur, hliðarþrýstingur og hitastig koma allt í veg fyrir lítið, stjórnlaust magn af tvíbroti. Rafmagn lekur stöðugt á milli tveggja stillinga, þannig að framleiðsla skautunin reikar og fer eftir því hvernig snúrunni verður beint þann daginn. Þetta sama fyrirkomulag, á öðrum tímakvarða, er það sem birtist í -löngum tenglum semdreifingu skautunarhams.

PM trefjar ráðast á vandamálið með því að gera tvíbrotið stórt og vísvitandi í stað þess að vera lítið og tilviljunarkennt. Tveir hornréttir ásar eru skilgreindir með hönnun, með brotstuðul munur venjulega á bilinu nokkrum sinnum 10^-4fyrir fjarskipta-bylgjulengd PM trefja. Ásinn með hærri vísitöluna er hægi ásinn; hinn er hraðásinn. Vegna þess að þessir tveir stillingar ferðast nú með töluvert mismunandi fasahraða, hafa ytri truflanir ekki lengur næga fasa-samsvörun til að flytja afl á skilvirkan hátt á milli þeirra. Tenging er bæld, ekki eytt.

Tvær afleiðingar fylgja og báðar skipta máli í reynd:

• Trefjarinn heldur aðeins ástandi ef það ástand varlínuleg og stillt að eiginás við sjósetningu. Fæða í hringlaga eða handahófskenndu sporöskjulaga ljósi og PM trefjum gefur þér engan ávinning.
• Vegna þess að aðferðirnar tvær safna upp fasamun, endurtekur hlutfallslegur fasi yfir einkennandi fjarlægð sem kallastslá lengd (L_B= λ/Δn), sem er af stærðargráðunni nokkra millimetra við 1550 nm fyrir dæmigerða PANDA trefjar. Stutt slögslengd þýðir sterka tvíbrjótingu og betri mótstöðu gegn stillingartengingu.

Hvernig tvíbrotið er innbyggt

Það eru fleiri en ein leið til að búa til ásana tvo og PANDA er ein hönnun meðal margra frekar en flokksheiti:

• PANDA- tvær hringlaga bór-dópaðar streitustangir sitt hvoru megin við kjarnann. Mikið notað og hönnunin sem flestir mynda. Corning, sem fann upp og fékk einkaleyfi á PANDA uppbyggingunni, býður það yfir bylgjulengdir frá u.þ.b. 400 nm til 1550 nm.
• Slaufa-bindi- fleyg-laga streitusvæði, sem gefur almennt hærri tvíbrjótingu á kostnað af flóknu ferli.
• Sporöskjulaga streituklæðning- ósamhverft streitulag sem umlykur kjarnann.
• Sporöskjulaga kjarni- geómetrísk fremur en streitu-afleidd tvíbrot.
• Ljósmyndandi kristal / öruppbyggður- tvíbrot frá ósamhverfri loftgrindur-holu.

Hönnun- sem byggir á streitu vinnur með mismunadrættum varmasamdrætti: dópuðu svæðin minnka meira en kísilinn í kring þegar trefjarnir kólna eftir teikningu og anisotropic streitan sem myndast framkallar vísitölumuninn með ljósteygjuáhrifunum.

Standard Single-Mode Fiber vs PM Fiber

Hagnýti munurinn kemur fram í samsetningarvinnu frekar en í gagnablaðinu. Að skera PM trefjar þýðir að snúa báðum trefjum þannig að álagssvæði þeirra raðast saman áður en ljósboginn kviknar og samruna skeri án ás-þekkingarmynd getur ekki gert það á áreiðanlegan hátt. Fyrir utan venjulega þátttakendur tilskeyta tap, PM vinna bætir við hornvilluhugtaki sem kostar pólunarhreinleika frekar en kraft. Einhver bakgrunnur ástjórna skautunarstöðu í venjulegum einfaldri-ham trefjumer gagnlegt samhengi fyrir hvers vegna erfiðara er að halda öðrum aðferðum stöðugum.

Hvers vegna ytri-Laser CPO hönnun notar PM Fiber

CPO færir sjónvélina frá framhliðinni í stöðu beint við hlið rofans ASIC, sem styttir-hraða rafleiðina verulega. NVIDIA hefur birt tölur um u.þ.b. 22 dB af rafmagnstapi fyrir hefðbundna tengibraut við 200 Gb/s á hverja rás á móti um 4 dB þegar trefjarinn tengist beint við -sampakkaða vél, með samsvarandi lækkun á afli á hverja-höfn.

Sá flutningur skapar laservandamál. Leysarar eru minnst áreiðanlegasti þátturinn í sjóntengli og mest hitastig-viðkvæmur og það er ekki aðlaðandi að grafa þá inni í pakka við hlið ASIC-rofa sem eyðir hundruðum wötta. Valkosturinn er að setja leysirinn í -framhlið - svalasta, nothæfasta hluta undirvagnsins - og pípuljós inn á við. OIF staðlaði þetta sem ytri leysir Small Form-Factor Pluggable (ELSFP), framhliða-tengjanlegur formþáttur sem veitir ljósafli til einni eða fleiri ljósvéla í gegnum blind-mate fjöl-trefja tengi aftan á einingunni.

Hér er punkturinn sem upprunalega ramminn er rangur: það sem ferðast niður þessi trefjar ersamfellt-bylgjuljós, ekki mótað merki, og tilvist þess þýðir ekki að kerfið noti samhangandi mótun. Kísilljóseindavélar NVIDIA nota ör-hringamótara sem keyra beint-skynja 200 Gb/s PAM4 á hverja bylgjulengd - allt annað stjórnkerfi ensamhangandi ljósfræði, þar sem staðbundin-sveiflufasa og skautun rakning er eðlislæg viðtakanda.

Raunveruleg ástæðan er niðurstreymis skautun næmi í ljóseinda samþættu hringrásinni:

• Tengingar fyrir rist, sem eru valdir fyrir þéttan fótspor og prófunarhæfni-flagna, eru mjög pólunarsértækar-. Einn -skautunargrindartengi er hannaður fyrir eitt inntaksástand og hafnar því hornrétta.
• Kísilbylgjuleiðararhafa mjög ósamhverfar þversnið-, þannig að TE og TM hamir sjá mismunandi árangursríkar vísitölur og mismunandi tap.
• Ör-hringur og Mach-Zehnder mótaraeru hönnuð og hlutdræg fyrir eina skautun. Afl sem kemur í rangt ástand mótast ekki rétt; það verður tap og, í sumum rúmfræði, krosstalningu.

Þannig að skautun í leysistraumnum gerir upplýsingarnar ekki gagnslausar. Það framkallar hægt breytilegt sjónaflsviðurlög við tengibúnaðinn, skert mótunarskilvirkni, minnkuð sjónræn mótunaramplitude og framlegðartapi sem hlekkjafjárhagsáætlun þarf að gleypa - sem, við hundruð tengla á hvern rofa, er nákvæmlega sú tegund breytileikakerfishönnuða sem neita að samþykkja. PM fiber fjarlægir breytuna.

Þar sem PM Fiber situr í CPO kerfi

Ekki eru allir trefjar í CPO rofa PM trefjar. Dæmigerð ytri-leysisleið keyrir:

1. Ytri leysieining (ELSFP eða sambærilegt) á framhliðinni, myndar CW ljós
2. PM trefjabelti eða PM borði sem ber ljósið inn á við, með ásstefnu varðveitt í gegnum hvert tengi
3. PM tengi eða PM hluti af afiber array unit (FAU), stilla hvern trefjakjarna og ás hans við samsvarandi bylgjuleiðara á ljósrænu samþættu hringrásinni
4. Silicon photonics vél, þar sem CW ljósið er mótað
5. Stöðluð framleiðsla fer áframvenjulegur einfaldur-hamur trefjar, í gegnum FAU og út að framhliðartengjunum

Útgefið CPO efni frá Corning lýsir nákvæmlega þessu fyrirkomulagi: FAU samsetningar sem innihalda blandaða einfalda-stillingu og skautun-viðhaldstrefja, með stingaanlegum leysigjafaeiningum á framhliðinni tengdum PICs með PM trefjum. Fyrirtækið tekur einnig fram hvers vegna þessar samsetningar eru erfiðar - hár trefjafjöldi, blandað SM/PM íbúafjöldi, ör-sjónasamþætting og mjög þétt jöfnunarvik allt í einum íhlut. Einhver sem tilgreinirkísilljósleiðaraleiðslaer að fást við tvær mismunandi trefjategundir með tvö mismunandi verk í sama beisli.

Ein oft endurtekin fullyrðing er þess virði að leiðrétta. CPO FlexConnect trefjar frá Corning, sem kom á markað á OFC 2025, er lýst af Corning sem einfaldri-stillingu og sveigju-seigur, fínstilltur fyrir stuttar inn-CPO keyrslur-kassa. Það er ekki lýst sem PM trefjum og því er ekki lýst sem vöru sem er sérstaklega þróuð fyrir einn viðskiptavin. Corning hefur CPO vistkerfistengsl við NVIDIA og Corning útvegar PANDA PM trefjar - en þetta eru þrjár aðskildar staðreyndir og að sameina þær í eina framleiðir fullyrðingu sem enginn þeirra styður.

Er PM trefjar krafist í sérhverjum CPO arkitektúr?

Nei. OIF sam-pökkunarvinnan gerir greinarmun á sjónvélum með innbyggðum leysigeislum og hönnun sem byggir á ytri ljósgjafa. Þar sem leysirinn er tengdur eða flipaður- á ljóseindamótið, er engin ytri leysistraumur og þar af leiðandi engin PM beisli - er skautunin fest með -flísarfræðinni. PM trefjar verða nauðsynlegir sérstaklega þegar ljós þarf að ferðast nokkra vegalengd, í gegnum tengi, áður en það nær skautun-næmum tengi.

Báðar aðferðirnar eru í þróun í greininni. Að meðhöndla PM trefjar sem algera kröfu CPO ofmetrar málið; meðhöndla það sem kröfu umytri-leysirCPO er nákvæm.

Forskriftir sem ákveða hvort PM trefjar henti CPO

„PM trefjar“ er ekki ein vara. Trefjar af gírósjá-flokki og trefjar af CPO-flokki geta báðir notað PANDA uppbyggingu og samt verið óhentug staðgengill fyrir hvort annað. Færibreyturnar sem skilja þær að:

• Rekstrarbylgjulengd- PM trefjar eru fínstilltir fyrir hvert band (850, 980, 1310, 1550 nm og aðrir); notkun þess langt frá hönnunarbylgjulengdinni dregur úr bæði dempun og skautunarafköstum.
• Polarization extinction ratio (PER)- hlutfall afls í ætluðum ás og krafts í hornréttum ás, í dB. Þetta er samsetningar-stigsnúmer: trefjar, splæsingar, tengi og uppsetning stuðlar allt að.
• h-færibreyta- skautunarvíxl á hverja lengdareiningu, eiginleg verðgildi trefjanna, óháð samsetningargæðum.
• Slaglengd- styttri er betra til að standast truflanir.
• Axis alignment tolerance- ríkjandi villa í reynd. Vald tengt inn í rangan áskvarða sem synd²θ, þannig að PER frá misjöfnun eingöngu er um það bil −20 log₁₀(tan θ): um 35 dB við 1 gráðu, um 26 dB við 3 gráður, um 21 dB við 5 gráður. Þetta samband er ástæðan fyrir því að tengilykillinnstilling og greiningar áss ása eru ekki valfrjáls.
• Þvermál klæðningar og húðunar- inside-the-box CPO beisli nota oft minni-húðunartrefjar til að ná nauðsynlegum þéttleika.
• Lágmarks beygjuradíus- leið inni í rofa undirvagni er þétt og beygju-álag hefur áhrif á PER sem og tap.
• Stöðugleiki hitastigs- streitu-bundið tvíbrjótur er háð hitastigi- og rofapakki er heitt, varmahjólandi umhverfi.
• Fylkishæð og FAU tengiþol- fyrir trefjaflokkasamstæður frekar en stakar trefjar.

Hagnýtt fyrir alla sem bera saman tilvitnanir á milliljósleiðarasafn: Spyrðu hver þeirra er tilgreindur og með hvaða öryggi og hvort talan vísar til beinna trefja, svínahals, borðar eða samsetningar að fullu. Þessir fjórir hlutir hafa mjög mismunandi verð og mjög mismunandi frammistöðu.

PM Trefjar Áður CPO

Frásögnin þar sem PM trefjar voru her-aðeins efni þar til gervigreind uppgötvaði það er of snyrtilegt. Ljósleiðarar eru langvarandi og mikilvægt forrit - þeir eru háðir skautunarstöðugleika til að leysa snúning með Sagnac áhrifunum - en vörulistar framleiðanda hafa skráð fjarskipta-, leysi- og skynjunarforrit í áratugi. PM trefjar hafa verið notaðir í ljósleiðaralasa og magnara, í skautun-næma mótara, í samfellda sendiviðtakahluta eins og stillanlega leysira og samþætta heildstæða móttakara, í ljósleiðarastraums- og vatnsfónskynjara, og í skammta- og rannsóknarstofuljósfræði.

Það sem CPO breytti er rúmmál og vöruform, ekki eðlisfræði. Eftirspurnin færðist frá stuttum aðskildum grísum í átt að hár-fjölda, nákvæmlega stillt beisli og fylki framleidd á gagna-mælikvarða, sem er framleiðsluáskorun frekar en efnisuppgötvun.

Hvað er staðfest og hvað ekki

Staðfest frá frumheimildum:

• OIF hefur gefið út ELSFP framkvæmdarsamning sem skilgreinir framhlið-tengjanlegs ytri leysigjafaformþáttar fyrir sam-pakkað sjónkerfi, ásamt 3,2 Tb/s sam-samsettri einingu IA og sam-umbúðaskjali.
• NVIDIA hefur tilkynnt Quantum-X InfiniBand Photonics and Spectrum-X Ethernet Photonics CPO rofa, með auglýst framboð til 2026, sem vitnar í um það bil 3,5x aflnýtingu og 10x endurbætur á seiglu.
• Corning hefur opinberlega lýst CPO FAU samsetningum sem innihalda blönduð SM og PM trefjar, með leysieiningum fyrir framplötu tengdar PICs með PM trefjum.

Ekki hægt að sannreyna frá opinberum frumheimildum og því ekki fullyrt hér:tölur sem oft eru dreift um hlutfall neyslu PM trefja á heimsvísu sem fer í varnargíróskóp, á-metraverði fyrir gyroscope-einkunn á móti CPO-flokki PM trefjum, og fullyrðingar um að tilteknir PM FAU birgjar hafi selt upp afkastagetu fyrir næsta ár. Þessar birtast í athugasemdum um-aðfangakeðju án nafngreindra skýrslna, dagsetninga, svæðis eða tilgreinds grunns - berrar trefjalengdar, tekna eða samsettra íhluta. CPO-flokkur PM-samstæðu er með miklu yfirverði yfir einfaldri-stillingar trefjar, en aukagjaldið endurspeglar ás-stilla samsetningu, tengi og ávöxtun, ekki glerið eitt og sér, og ein mynd á-metra er ekki þýðingarmikil leið til að tjá það.

Ef þú þarft þessar tölur fyrir viðskiptamál, fáðu þær úr nafngreindri markaðsskýrslu eða tilboði í birgja með forskrift, magni og vörueyðublaði sem fylgir. Allt annað er orðrómur með aukastaf.

Samantekt

• PM trefjar varðveitir línulega skautun sem er í takt við einn eiginás; það kemur ekki á stöðugleika í geðþóttaríkjum.
• Það virkar með því að gera tvíbrotið stórt og stýrt, bæla frekar en útrýma tengingu milli skautunarhamanna tveggja.
• PANDA er algengasta hönnunin, ekki sú eina.
• Ytri-leysir CPO notar PM trefjar vegna þess að kísilljósnetstengi og mótunartæki eru skautunar-næm, ekki vegna þess að kerfin eru samhangandi - núverandi NVIDIA vélar nota beina-uppgötvun PAM4.
• PM trefjar bera CW ljós áleiðis; mótuð gagnaskil á venjulegum einfaldri-stillingu trefjum. Báðir búa í sama FAU belti.
• PER, slaglengd, ásstillingarþol, bylgjulengd og hitastöðugleiki ákveða hvort tiltekin PM trefjar henti fyrir CPO. Uppbyggingin ein gerir það ekki.
• Dreifingarverð og-markaðshlutdeild fyrir PM trefjar skortir rekjanlegar heimildir og ætti ekki að nota þær í viðskiptatilviki án þess.