Mga Paksa sa Seminar ng Optical Communication Systems para sa mga Estudyante ng Engineering

Ang komunikasyong optikal ay isang uri ng komunikasyon kung saan optical fiber ay pangunahing ginagamit para sa pagdadala ng liwanag na signal sa malayong dulo bilang kapalit ng de-koryenteng kasalukuyang. Ang pangunahing mga bloke ng gusali ng system na ito ay pangunahing kasama ang isang modulator o demodulator, isang transmitter o isang receiver, isang light signal at isang transparent na channel. Optical na sistema ng komunikasyon ay nagpapadala ng data gamit ang optical fibers. Kaya't ang prosesong ito ay maaaring gawin sa pamamagitan lamang ng pagpapalit ng mga elektronikong signal sa mga pulso ng ilaw gamit ang mga pinagmumulan ng ilaw ng laser o LED. Kung ikukumpara sa electrical transmission, ang mga optical fiber ay kadalasang pinapalitan ang mga copper wire na komunikasyon sa loob ng mga core network dahil sa maraming benepisyo tulad ng mataas na bandwidth, transmission range ay napakalaki, napakababang pagkawala at walang electromagnetic interference. Nakalista ang artikulong ito mga paksa sa seminar ng optical communication systems para sa mga mag-aaral sa engineering.

Mga Paksa sa Seminar ng Optical Communication Systems

Ang listahan ng optical sistema ng komunikasyon Ang mga paksa ng seminar para sa mga mag-aaral sa engineering ay tinalakay sa ibaba.

Optical Coherence Tomography

Ang optical coherence tomography ay isang non-invasive imaging test na gumagamit ng mga light signal para kumuha ng side-view na mga larawan ng iyong retina. Sa paggamit ng OCT na ito, mapapansin ng isang ophthalmologist ang mga natatanging layer ng retina para ma-map at sukatin niya ang lapad ng mga ito para sa diagnosis. Pangunahing kasama sa mga sakit sa retina ang macular degeneration na nauugnay sa edad at sakit sa mata na may diabetes. Ang OCT ay madalas na ginagamit upang tantyahin ang mga sakit sa optic nerve.

Ang optical coherence tomography ay pangunahing nakasalalay sa mga light wave at hindi ito magagamit sa pamamagitan ng mga kondisyon na nakakasagabal sa liwanag na dumadaan sa buong mata. Ang OCT ay lubhang nakakatulong sa pag-diagnose ng iba't ibang kondisyon ng mata tulad ng macular hole, macular edema, macular pucker, glaucoma, vitreous traction, diabetic retinopathy, central serous retinopathy, atbp.

Optical Burst Switching

Ang Optical Burst Switching o OBS ay isang optical network technology na ginagamit upang mapahusay ang paggamit ng optical network resources kumpara sa OCS o optical circuit switching. Ang ganitong uri ng paglipat ay ipinatupad sa pamamagitan ng WDM (Wavelength Division Multiplexing) at isang teknolohiya ng paghahatid ng data kung saan nagpapadala ito ng data sa pamamagitan ng optical fiber sa pamamagitan ng pagtatatag ng maraming channel kung saan ang bawat channel ay tumutugma sa isang partikular na light wavelength. Naaangkop ang OBS sa loob ng mga pangunahing network. Ang pamamaraan ng paglipat na ito ay pangunahing pinagsasama ang mga pakinabang ng optical circuit switching at optical packet switching habang iniiwasan ang kanilang mga partikular na pagkakamali.

Nakikitang Banayad na Komunikasyon

Ang Visible Light Communication (VLC) ay isang diskarte sa komunikasyon kung saan ang nakikitang liwanag na may partikular na hanay ng frequency ay ginagamit bilang medium ng komunikasyon. Kaya, ang saklaw ng dalas ng nakikitang liwanag ay mula 400 – 800 THz. Gumagana ang komunikasyong ito sa ilalim ng teorya ng pagpapadala ng data sa pamamagitan ng mga light ray upang magpadala at tumanggap ng mga mensahe sa loob ng isang tinukoy na distansya. Ang mga katangian ng nakikitang liwanag na komunikasyon ay pangunahing kinabibilangan ng signal confinement, Non-line of sight, at seguridad sa mga mapanganib na sitwasyon.

Libreng-Space Optical Communication

Ang free-space optical communication ay isang optical communication technology na gumagamit ng light propagating sa free space para magpadala ng data nang wireless para sa computer networking o telecommunications. Ang teknolohiyang pangkomunikasyon na ito ay lubhang nakakatulong kung saan man ang mga pisikal na koneksyon ay hindi praktikal dahil sa mataas na gastos. Ang free space optical communication ay gumagamit ng mga invisible light beam para magbigay ng mga high-speed wireless na koneksyon na maaaring magpadala at tumanggap ng video, boses, atbp.

Ang teknolohiya ng FSO ay gumagamit ng liwanag na katulad ng mga optical transmission na may fiber-optic cable ngunit ang pangunahing pagkakaiba ay ang medium. Dito, mas mabilis na naglalakbay ang liwanag sa buong hangin kumpara sa pamamagitan ng salamin, kaya makatarungang ikategorya ang teknolohiya ng FSO tulad ng mga optical na komunikasyon sa liwanag na bilis.

3D Optical Network-on-Chip

Ang optical network sa chip ay nagbibigay ng mataas na bandwidth at mababang latency na may makabuluhang mas mababang power dissipation. Ang isang 3D optical network sa chip ay pangunahing binuo gamit ang optical router architecture tulad ng basic unit. Ganap na ginagamit ng router na ito ang mga katangian ng pagruruta ng pagkakasunud-sunod ng dimensyon sa loob ng mga 3D mesh network at bawasan ang bilang ng mga microresonator na kinakailangan para sa optical network sa mga chips.

Sinuri namin ang pagkawala ng ari-arian ng router sa apat na iba pang mga scheme. Kaya, ang mga resulta ay magpapakita na ang router ay nakakakuha ng mababang pagkawala para sa pinakamataas na landas sa loob ng network na may katulad na laki. Ang 3D optical network sa chip ay inihambing sa 2D na katapat nito sa tatlong aspeto tulad ng latency, enerhiya at throughput. Ang paghahambing ng paggamit ng kuryente sa pamamagitan ng electronic at 2D counterparts ay nagpapatunay na ang 3D ONoC ay makakapagtipid ng humigit-kumulang 79.9% na enerhiya kumpara sa electronic one at 24.3% na enerhiya kumpara sa 2D ONoC na lahat ay may kasamang 512 IP core. Ang 3D mesh ONoC network performance simulation ay maaaring isagawa sa pamamagitan ng OPNET sa iba't ibang configuration. Kaya ipapakita ng mga resulta ang pinahusay na pagganap sa itaas ng 2D ONoC.

Mga Microstructured Optical Fibers

Ang Microstructure Optical Fibers ay mga bagong uri ng optical fibers na may panloob na istraktura pati na rin ang light-guiding properties na naiiba nang malaki kumpara sa conventional optical fibers. Ang mga microstructured optical fiber ay karaniwang mga silica optical fiber kung saan naka-set up ang mga air hole sa loob ng cladding area at lumalawak sa axial path ng fiber. Ang mga hibla na ito ay makukuha sa iba't ibang laki, hugis at pamamahagi ng mga butas ng hangin. Ang kamakailang interes sa mga hibla na ito ay nabuo sa pamamagitan ng mga potensyal na aplikasyon sa loob ng mga optical na komunikasyon; optical fiber-based sensing, frequency metrology at optical coherence tomography.

Underwater Wireless Optical Communication

Ang underwater wireless optical communication (UWOC) ay ang pagpapadala ng data gamit ang mga wireless na channel gamit ang optical waves bilang transmission medium sa ilalim ng tubig. Ang optical na komunikasyon na ito ay may mas mataas na dalas ng komunikasyon at mas mataas na mga rate ng data sa mas kaunting antas ng latency kumpara sa RF pati na rin sa mga acoustic na katapat. Dahil sa paglilipat ng data na ito na may mataas na bilis na benepisyo, ang ganitong uri ng komunikasyon ay naging lubhang kaakit-akit. Sa mga sistema ng UWOC, ang iba't ibang mga aplikasyon ay iminungkahi upang bantayan ang kapaligiran, mga alertong pang-emergency, mga operasyong militar, paggalugad sa ilalim ng tubig, atbp. Ngunit, ang mga channel sa ilalim ng tubig ay nakakaranas din ng matinding pagsipsip at pagpapakalat.

Optical CDMA

Pinagsasama ng optical code-division multiple access ang malaking bandwidth ng fiber medium sa pamamagitan ng flexibility ng CDMA paraan upang makamit ang mataas na bilis ng koneksyon. Ang OCDMA ay isang wireless multi-user network na may kasamang transmitter at receiver. Sa network na ito, isang OOC o optical orthogonal code ang inilalaan sa bawat transmitter at receiver para sa pagkonekta sa katumbas nitong user ng OOC at pagkatapos ng pag-synchronize sa pagitan ng dalawang katumbas na user ng OOC, maaari silang magpadala o tumanggap ng data mula sa isa't isa. Ang pangunahing bentahe ng OCDMA ay, ito ay humahawak ng isang may hangganan na bandwidth sa pagitan ng isang malaking bilang ng mga gumagamit. Ito ay nagpapatakbo ng asynchronously nang walang banggaan ng mga packet.

EDFA System na may WDM

Wavelength-division multiplexing ay isang teknolohiya kung saan ang iba't ibang optical channel ay maaaring sabay na maipadala sa iba't ibang wavelength sa isang partikular na optical fiber. Ang optical network na may WDM ay malawakang ginagamit sa kasalukuyang mga imprastraktura ng telekomunikasyon. Kaya ito ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa hinaharap-generation network. Ang wavelength division multiplexing techniques na pinagsama sa EDFA ay nagpapahusay sa light wave transmission capacity na nagbibigay ng mataas na kapasidad at nagpapahusay ng optical network technology flexibility. Kaya sa isang optical na sistema ng komunikasyon, may mahalagang papel ang EDFA.

Spatial Division Multiplexing System

Spatial division multiplexing/space-division multiplexing ay dinaglat bilang SDM o SM o SMX. Ito ay isang multiplexing system sa iba't ibang teknolohiya ng komunikasyon tulad ng fiber-optic na komunikasyon, at SA KABILA wireless na komunikasyon na ginagamit para sa pagpapadala ng mga independiyenteng channel na hinati sa loob ng espasyo.

Ang Spatial Division Multiplexing para sa optical fiber na komunikasyon ay lubhang kapaki-pakinabang upang malampasan ang limitasyon ng kapasidad ng WDM. Ang multiplexing technique na ito ay nagpapataas ng spectral na kahusayan para sa bawat fiber sa pamamagitan ng multiplexing ng mga signal sa orthogonal LP mode sa loob ng FMG (few-mode fibers at multi-core fibers. Sa multiplexing system na ito, ang mode MUX (multiplexer)/DEMUX (demultiplexer) ay isang pangunahing component dahil tinutumbasan lang nito ang pagkawalang umaasa sa mode, binabayaran ang mga pagkaantala sa differential mode at ginagamit upang bumuo ng mga transceiver.

SONET

Ang SONET ay nangangahulugang Synchronous Optical Network ay isang protocol ng komunikasyon, na binuo ng Bellcore. Ang SONET ay pangunahing ginagamit para sa pagpapadala ng isang malaking halaga ng data sa itaas ng medyo malalaking distansya sa pamamagitan ng isang optical fiber. Sa pamamagitan ng paggamit ng SONET, ang iba't ibang mga digital data stream ay ipinapadala sa optical fiber nang sabay-sabay. Ang SONET ay pangunahing binubuo ng apat na functional na layer; path layer, linya, seksyon, at photonic layer.

Ang path layer ay pangunahing responsable para sa paggalaw ng signal mula sa optical source nito patungo sa destinasyon nito. Ang layer ng linya ay responsable para sa paggalaw ng signal sa isang pisikal na linya. Ang layer ng seksyon ay responsable para sa paggalaw ng signal sa isang pisikal na seksyon at ang Photonic layer ay nakikipag-ugnayan sa pisikal na layer sa modelo ng OSI. Ang mga pakinabang ng SONET ay; ang mga rate ng data ay mataas, ang bandwidth ay malaki, mababa ang electromagnetic interference, at malaking distansya ang paghahatid ng data.

Teknolohiya ng Photonics

Ang sangay ng optika ay kilala bilang photonics na kinabibilangan ng aplikasyon ng paggabay, pagbuo, pagpapalakas ng pag-detect at pagmamanipula ng liwanag sa anyo ng photon sa pamamagitan ng transmission, emission, signal processing, modulation, switching, sensing at amplification. Ang ilang halimbawa ng photonics ay mga optical fiber, laser, phone camera at screen, computer screen, optical tweezers, lighting sa loob ng mga kotse, TV, atbp.

Malaki ang ginagampanan ng Photonics sa iba't ibang larangan mula sa pag-iilaw at pagpapakita hanggang sa sektor ng pagmamanupaktura, optical data communications hanggang sa imaging, pangangalagang pangkalusugan, life sciences, seguridad, atbp. Nagbibigay ang Photonics ng mga bago at natatanging solusyon saanman ang mga kumbensyonal na teknolohiya sa kasalukuyan ay lumalapit sa kanilang mga limitasyon sa mga tuntunin ng katumpakan, bilis at kapasidad.

Network ng Pagruruta ng Wavelength

Ang wavelength-routing network ay isang scalable optical network na nagbibigay-daan sa reprocessing ng mga wavelength sa iba't ibang elemento ng transparent optical network upang masakop ang ilan sa mga limitasyon ng isang limitadong bilang ng mga umiiral na wavelength. Ang wavelength routing network ay maaaring itayo sa pamamagitan ng paggamit ng iba't ibang WDM links sa pamamagitan ng pagkonekta sa kanila sa isang node sa pamamagitan ng switching subsystem. Gamit ang mga naturang node na magkakaugnay sa pamamagitan ng mga hibla, maaaring mabuo ang iba't ibang network na may malaki at kumplikadong mga topolohiya. Nagbibigay ang mga network na ito ng malalaking kapasidad sa pamamagitan ng mga transparent na optical lane na hindi nakakaranas ng optical sa electronic-conversion.

Adaptive Eye Gaze Tracking System

Ang device na ginagamit upang subaybayan ang titig sa pamamagitan ng pagsusuri sa mga galaw ng mata ay kilala bilang gaze tracker. Ginagamit ang eye gaze tracking system upang matantya pati na rin subaybayan ang 3D line of sight ng tao at kung saan din tumitingin ang isang tao. Gumagana ang system na ito sa pamamagitan lamang ng pagpapadala malapit sa IR light at ang liwanag ay makikita sa loob ng iyong mga mata. Kaya't ang mga pagmumuni-muni na ito ay natatanggap ng mga camera ng eye tracker upang malaman ng system ng eye tracker kung saan ka tumitingin. Ang sistemang ito ay lubos na nakakatulong sa pagmamasid at pagsukat din ng mga galaw ng mata, punto ng tingin, pupil dilation at pagkurap ng mata upang pagmasdan.

Intensity Modulation sa Optical Communication

Ang intensity modulation sa optical communication ay isang uri ng modulation kung saan ang optical power o/p ng isang source ay binago alinsunod sa ilang modulating signal na katangian tulad ng information-bearing signal o ang baseband signal. Sa ganitong uri ng modulasyon, walang lower & discrete upper sidebands. Ngunit, ang isang optical source na output ay may spectral na lapad. Ang modulated optical signal's envelope ay isang analog ng modulating signal na ang instant envelope power ay isang analog ng katangian ng interes sa loob ng modulating signal.

Optical Wireless na Komunikasyon

Ang optical wireless na komunikasyon ay isang uri ng optical na komunikasyon kung saan ang infrared, hindi patnubay na nakikita, o ultraviolet na ilaw ay ginagamit para sa pagdadala ng signal. Sa pangkalahatan, ito ay ginagamit sa short-range na komunikasyon. Kapag ang isang optical wireless communication system ay gumagana sa 390 hanggang 750 nm visible band range, ito ay kilala bilang visible light communication. Ang mga system na ito ay ginagamit sa isang malawak na hanay ng mga application tulad ng mga WLAN, WPAN at mga network ng sasakyan. Bilang kahalili, ang mga terrestrial point-to-point na OWC system na tinatawag na free-space optical system na gumagana sa near-infrared na frequency tulad ng 750 hanggang 1600 nm.

Visual MIMO

Ang sistema ng komunikasyong optikal tulad ng Visual MIMO ay nagmula sa MIMO, saanman ang modelo ng multiple transmitter multiple receiver ay pinagtibay para sa liwanag sa loob ng nakikita at hindi nakikitang spectrum. Kaya sa Visual MIMO, isang electronic visual display o LED nagsisilbing transmitter samantalang ang camera ay nagsisilbing receiver.

Siksik na Wavelength Division Multiplexing

Ang isang optical fiber multiplexing technology tulad ng Dense wavelength-division multiplexing (DWDM) ay ginagamit upang mapahusay ang bandwidth ng fiber network. Pinagsasama nito ang mga signal ng data mula sa iba't ibang mapagkukunan sa itaas ng isang pares ng mga optical fiber cable habang pinapanatili ang kabuuang paghihiwalay ng mga stream ng data. Pinangangasiwaan ng DWDM ang mas mataas na bilis ng mga protocol na katumbas ng 100 Gbps para sa bawat channel. Ang bawat channel ay 0.8nm lang ang pagitan. Gumagana lang ang multiplexing na ito tulad ng CWDM ngunit bilang karagdagan sa pagpapabuti ng kapasidad ng channel, maaari din itong palakihin sa napakalayo.

Optical Packet Switching

Pinapayagan lamang ng optical packet switching ang paglipat ng mga packet signal sa loob ng optical domain batay sa packet-by-packet. Ang lahat ng input optical packet sa loob ng normal na mga electronic router ay binago sa mga electrical signal na nakaimbak pagkatapos sa loob ng isang memorya. Ang ganitong uri ng paglipat ay nag-aalok ng transparency ng data at malaking kapasidad. Ngunit, pagkatapos ng napakaraming pananaliksik, ang ganitong uri ng teknolohiya ay hindi pa ginagamit sa mga aktwal na produkto dahil sa kakulangan ng mabilis, malalim na optical na memorya at mahinang antas ng pagsasama.

Ilan pang Mga Paksa sa Seminar ng Optical Communication Systems

Ang listahan ng mga paksa sa seminar ng optical communication systems ay nakalista sa ibaba.

• Mga Optical Network Solutions batay sa High-Density Context.
• Optical Ethernet-based na Eksperimentasyon at Application.
• Paglalagay ng Function ng C – RAN at Pagiging Maaasahan sa Optical N/Ws.
• Pagkontrol ng 5G Optical Network sa pamamagitan ng SDN.
• Optical Networking Methods para sa Time Sensitive based Applications.
• Cloud RAN Networks Deployment at Virtualization.
• Muling pagsasaayos ng WDM Optical Network na may Suporta sa 5G
• MIMO Transmissions. Faster Adaptive Optics & Electronics System.
• Pagsasama ng Optical Network sa Radio Access Network.
• Network Security at Pagpili ng Pinakamainam na Landas.
• Contention at Smart Mode Transition Resolution.
• Multi-Tenant-based Virtualization at Slicing ng Optical Network.
• Koneksyon sa Intra o Inter Data Center sa loob ng Edge Computing.
• Energy-Aware Communication sa loob ng Optical Network.
• Pinahusay na Disenyo at Pag-optimize ng Optical Network.
• Photonic ICs Manipulation sa loob ng Optical Networks.
• Mga Aplikasyon ng Optical Communication batay sa Pinahusay na VLC.
• Optical Network Orchestration & Control batay sa SDN-NFV.
• Interoperability at Field Experiments sa loob ng Optical Networking.
• Mga Disenyo ng Optical Node para sa Open Optical Line System.
• Data Analytics at Mga Kasanayan sa AI ng Optical Communication.
• Paggamit ng Modern Vertical Industries sa loob ng Optical Communication.
• Paglalaan ng Spectrum at Pagruruta sa loob ng Flex-grid o Static Optical Networks.
• Accessibility, Flexibility, Security at Survivability sa loob ng Optical Network.
• Optical Communication na tinulungan ng NFC para sa High Bandwidth at Low Delay.
• Multi-Dimensional Optical Network Architecture Design.
• Nasusukat na Fiber Optical na Komunikasyon.
• Pag-iwas sa Pagbangga para sa mga Multi-Rotor UAV sa loob ng Urban Environment batay sa Optical Flow.
• CDMA System Simulation batay sa Optical Orthogonal Codes.
• Optical SDM Communications System batay sa Orbital Angular Momentum Numerical Analysis.
• Mga Application na Maikli o Katamtamang Saklaw na may Mga Optical na Pinagmumulan.

Kaya, ito ay isang listahan ng optical na sistema ng komunikasyon mga paksa ng seminar para sa mga mag-aaral sa engineering. Ang listahan sa itaas ng mga paksa sa seminar ng optical communication systems ay lubhang nakakatulong sa pagpili ng kanilang paksang teknikal na seminar sa optical communication. Ang mga sistema ng komunikasyong optikal ay ginagamit upang magpadala ng data nang optical gamit ang mga hibla. Kaya, ito ay magagawa sa pamamagitan lamang ng pagpapalit ng mga electronic signal sa light pulses gamit ang mga light source tulad ng light-emitting diodes o laser. Narito ang isang katanungan para sa iyo, ano ang optical fiber?