Komunikasi optik merupakan salah satu jenis komunikasi di mana gentian optik digunakan terutamanya untuk membawa isyarat cahaya ke hujung jauh sebagai ganti arus elektrik. Blok binaan asas sistem ini terutamanya termasuk modulator atau demodulator, pemancar atau penerima, isyarat cahaya & saluran lutsinar. Sistem komunikasi optik menghantar data secara optik menggunakan gentian optik. Jadi proses ini boleh dilakukan dengan hanya menukar isyarat elektronik kepada denyutan cahaya menggunakan sumber cahaya laser atau LED. Berbanding dengan penghantaran elektrik, gentian optik kebanyakannya telah menggantikan komunikasi wayar tembaga dalam rangkaian teras kerana banyak faedah seperti lebar jalur yang tinggi, julat penghantaran adalah besar, kehilangan sangat rendah & tiada gangguan elektromagnet. Artikel ini menyenaraikan topik seminar sistem komunikasi optik untuk pelajar kejuruteraan.
Topik Seminar Sistem Komunikasi Optik
Senarai optik sistem perhubungan topik seminar untuk pelajar kejuruteraan dibincangkan di bawah.
Tomografi Koheren Optik
Tomografi koheren optik ialah ujian pengimejan bukan invasif yang menggunakan isyarat cahaya untuk menangkap gambar pandangan sisi retina anda. Dengan menggunakan OCT ini, pakar oftalmologi boleh melihat lapisan tersendiri retina supaya dia boleh memetakan & mengukur lebarnya untuk diagnosis. Penyakit retina terutamanya termasuk degenerasi makula berkaitan usia & penyakit mata diabetik. OCT kerap digunakan untuk menganggarkan gangguan saraf optik.
Tomografi koheren optik terutamanya bergantung kepada gelombang cahaya dan ia tidak boleh digunakan melalui keadaan yang mengganggu cahaya yang melalui seluruh mata. OCT sangat membantu dalam mendiagnosis keadaan mata yang berbeza seperti lubang makula, edema makula, kedutan makula, glaukoma, tarikan vitreous, retinopati diabetik, retinopati serous pusat, dll.
Pensuisan Letusan Optik
Optical Burst Switching atau OBS ialah teknologi rangkaian optik yang digunakan untuk meningkatkan penggunaan sumber rangkaian optik berbanding dengan OCS atau pensuisan litar optik. Pensuisan jenis ini dilaksanakan melalui WDM (Wavelength Division Multiplexing) dan teknologi penghantaran data di mana ia menghantar data melalui gentian optik dengan mewujudkan banyak saluran di mana setiap saluran sepadan dengan panjang gelombang cahaya tertentu. OBS boleh digunakan dalam rangkaian teras. Teknik pensuisan ini terutamanya menggabungkan kelebihan pensuisan litar optik & pensuisan paket optik sambil mengelakkan kerosakan tertentu mereka.
Komunikasi Cahaya Kelihatan
Komunikasi Cahaya Kelihatan (VLC) ialah teknik komunikasi di mana-mana sahaja cahaya kelihatan dengan julat frekuensi tertentu digunakan sebagai medium komunikasi. Jadi, julat frekuensi cahaya boleh dilihat adalah antara 400 – 800 THz. Komunikasi ini berfungsi di bawah teori penghantaran data melalui sinaran cahaya untuk menghantar & menerima mesej dalam jarak tertentu. Ciri-ciri komunikasi cahaya nampak terutamanya termasuk kurungan isyarat, Bukan garis penglihatan dan keselamatan dalam situasi berbahaya.
Komunikasi Optik Ruang Bebas
Komunikasi optik ruang bebas ialah teknologi komunikasi optik yang menggunakan perambatan cahaya dalam ruang kosong untuk menghantar data secara wayarles untuk rangkaian komputer atau telekomunikasi. Teknologi komunikasi ini sangat membantu di mana sahaja sambungan fizikal tidak praktikal kerana kos yang tinggi. Komunikasi optik ruang bebas menggunakan pancaran cahaya halimunan untuk menyediakan sambungan wayarles berkelajuan tinggi yang boleh menghantar & menerima video, suara, dsb.
Teknologi FSO menggunakan cahaya yang serupa dengan transmisi optik dengan kabel gentian optik tetapi perbezaan utama adalah medium. Di sini, cahaya bergerak lebih pantas ke seluruh udara berbanding melalui kaca, oleh itu adalah adil untuk mengkategorikan teknologi FSO seperti komunikasi optik pada kelajuan cahaya.
Rangkaian Optik 3D pada Cip
Rangkaian optik pada cip menyediakan lebar jalur tinggi & kependaman rendah dengan pelesapan kuasa yang lebih rendah dengan ketara. Rangkaian optik 3D pada cip terutamanya dibangunkan dengan seni bina penghala optik seperti unit asas. Penghala ini sepenuhnya menggunakan sifat penghalaan tertib dimensi dalam rangkaian mesh 3D & mengurangkan bilangan mikroresonator yang diperlukan untuk rangkaian optik pada cip.
Kami menilai harta kerugian penghala dengan empat skim lain. Jadi, keputusan akan menunjukkan bahawa penghala mendapat kerugian rendah untuk laluan tertinggi dalam rangkaian dengan saiz yang sama. Rangkaian optik 3D pada cip dibandingkan dengan rakan 2D dalam tiga aspek seperti kependaman, tenaga & daya pemprosesan. Perbandingan penggunaan kuasa melalui rakan elektronik & 2D membuktikan bahawa ONoC 3D boleh menjimatkan kira-kira 79.9% tenaga berbanding dengan elektronik dan 24.3% tenaga berbanding ONoC 2D yang kesemuanya merangkumi 512 teras IP. Simulasi prestasi rangkaian ONoC mesh 3D boleh dijalankan melalui OPNET dalam konfigurasi yang berbeza. Jadi hasilnya akan menunjukkan prestasi yang lebih baik di atas ONoC 2D.
Gentian Optik Berstruktur Mikro
Gentian Optik Mikrostruktur ialah jenis gentian optik baharu yang mempunyai struktur dalaman serta sifat panduan cahaya yang berbeza dengan ketara berbanding gentian optik konvensional. Gentian optik berstruktur mikro biasanya gentian optik silika di mana lubang udara dipasang dalam kawasan pelapisan & mengembang dalam laluan paksi gentian. Gentian ini boleh didapati dalam pelbagai saiz, bentuk & taburan lubang udara. Minat terkini dalam gentian ini telah dijana melalui aplikasi yang berpotensi dalam komunikasi optik; penderiaan berasaskan gentian optik, metrologi frekuensi & tomografi koheren optik.
Komunikasi Optik Wayarles Bawah Air
Komunikasi optik wayarles bawah air (UWOC) ialah penghantaran data dengan saluran wayarles menggunakan gelombang optik sebagai medium penghantaran di bawah air. Komunikasi optik ini mempunyai frekuensi komunikasi yang lebih tinggi & kadar data yang jauh lebih tinggi pada tahap kependaman yang lebih rendah berbanding dengan RF serta rakan sejawat akustik. Oleh kerana pemindahan data dengan faedah berkelajuan tinggi ini, jenis komunikasi ini sangat menarik. Dalam sistem UWOC, pelbagai aplikasi telah dicadangkan untuk menjaga alam sekitar, amaran kecemasan, operasi ketenteraan, penerokaan bawah air, dll. Tetapi, saluran bawah air juga mengalami penyerapan & penyebaran yang teruk.
CDMA optik
Akses berbilang pembahagian kod optik menggabungkan lebar jalur besar medium gentian melalui fleksibiliti CDMA kaedah untuk mencapai sambungan berkelajuan tinggi. OCDMA ialah rangkaian berbilang pengguna tanpa wayar yang merangkumi pemancar dan penerima. Dalam rangkaian ini, OOC atau kod ortogonal optik diperuntukkan kepada setiap pemancar & penerima untuk menyambung kepada pengguna OOC yang setara & selepas penyegerakan antara dua pengguna OOC yang setara, mereka boleh menghantar atau menerima data antara satu sama lain. Kelebihan utama OCDMA ialah, ia mengendalikan lebar jalur terhingga antara sejumlah besar pengguna. Ia beroperasi secara tak segerak tanpa perlanggaran paket.
Sistem EDFA dengan WDM
Pemultipleksan pembahagian panjang gelombang ialah teknologi yang melaluinya pelbagai saluran optik boleh dihantar serentak pada panjang gelombang yang berbeza ke atas gentian optik tertentu. Rangkaian optik dengan WDM digunakan secara meluas dalam infrastruktur telekomunikasi semasa. Jadi ia memainkan peranan penting dalam rangkaian generasi akan datang. Teknik pemultipleksan pembahagian panjang gelombang digabungkan dengan EDFA meningkatkan kapasiti penghantaran gelombang cahaya yang menyediakan kapasiti tinggi & meningkatkan fleksibiliti teknologi rangkaian optik. Jadi dalam sistem komunikasi optik, EDFA memainkan peranan penting.
Sistem Multiplexing Bahagian Spatial
Pemultipleksan pembahagian ruang/pembahagian ruang pemultipleksan disingkatkan sebagai SDM atau SM atau SMX. Ini ialah sistem pemultipleksan dalam teknologi komunikasi yang berbeza seperti komunikasi gentian optik, dan WALAUPUN komunikasi tanpa wayar yang digunakan untuk menghantar saluran bebas yang dibahagikan dalam ruang.
Spatial Division Multiplexing untuk komunikasi gentian optik sangat berguna untuk mengatasi had kapasiti WDM. Teknik pemultipleksan ini meningkatkan kecekapan spektrum bagi setiap gentian dengan memultiplekskan isyarat dalam mod LP ortogon dalam FMG (gentian beberapa mod & gentian berbilang teras. Dalam sistem pemultipleksan ini, mod MUX (multiplexer)/DEMUX (demultiplexer) ialah mod utama komponen kerana ia hanya menyamakan kerugian bergantung mod, mengimbangi kelewatan mod pembezaan & digunakan untuk membina transceiver.
SONET
SONET adalah singkatan dari Synchronous Optical Network ialah protokol komunikasi, dibangunkan oleh Bellcore. SONET digunakan terutamanya untuk menghantar sejumlah besar data di atas jarak yang agak jauh melalui gentian optik. Dengan menggunakan SONET, pelbagai aliran data digital dihantar melalui gentian optik secara serentak. SONET terutamanya terdiri daripada empat lapisan berfungsi; lapisan laluan, garisan, bahagian dan lapisan fotonik.
Lapisan laluan bertanggungjawab terutamanya untuk pergerakan isyarat dari sumber optiknya ke destinasinya. Lapisan garis bertanggungjawab untuk pergerakan isyarat merentasi garis fizikal. Lapisan bahagian bertanggungjawab untuk pergerakan isyarat merentasi bahagian fizikal dan lapisan Fotonik berkomunikasi dengan lapisan fizikal dalam model OSI. Kelebihan SONET ialah; kadar data adalah tinggi, lebar jalur adalah besar, gangguan elektromagnet rendah, dan penghantaran data jarak jauh.
Teknologi Fotonik
Cabang optik dikenali sebagai fotonik yang melibatkan aplikasi membimbing, menjana, menguatkan pengesanan & memanipulasi cahaya dalam bentuk foton melalui penghantaran, pancaran, pemprosesan isyarat, modulasi, pensuisan, penderiaan & amplifikasi. Beberapa contoh fotonik ialah gentian optik, laser, kamera & skrin telefon, skrin komputer, pinset optik, pencahayaan dalam kereta, TV, dsb.
Fotonik memainkan peranan penting dalam pelbagai bidang daripada pencahayaan & paparan kepada sektor pembuatan, komunikasi data optik kepada pengimejan, penjagaan kesihatan, sains hayat, keselamatan, dsb. Photonics menyediakan penyelesaian baharu & unik di mana-mana sahaja teknologi konvensional pada masa ini menghampiri hadnya dari segi ketepatan, kelajuan & kapasiti.
Rangkaian Penghalaan Panjang Gelombang
Rangkaian penghalaan panjang gelombang ialah rangkaian optik berskala yang membolehkan pemprosesan semula panjang gelombang dalam pelbagai elemen rangkaian optik lutsinar untuk menakluki beberapa batasan bilangan terhad panjang gelombang sedia ada. Rangkaian penghalaan panjang gelombang boleh dibina dengan menggunakan pelbagai pautan WDM dengan menyambungkannya pada nod melalui subsistem pensuisan. Menggunakan nod sedemikian yang saling bersambung melalui gentian, rangkaian berbeza dengan topologi besar & kompleks boleh dibangunkan. Rangkaian ini menyediakan kapasiti besar melalui lorong optik lutsinar yang tidak mengalami penukaran optik kepada elektronik.
Sistem Penjejakan Pandangan Mata Adaptif
Peranti yang digunakan untuk mengesan pandangan dengan menganalisis pergerakan mata dikenali sebagai penjejak pandangan. Sistem penjejakan pandangan mata digunakan untuk menganggar serta menjejaki garis penglihatan 3D seseorang dan juga tempat seseorang melihat. Sistem ini berfungsi hanya dengan memancarkan cahaya IR berhampiran dan cahaya dipantulkan dalam mata anda. Jadi pantulan ini diterima oleh kamera penjejak mata supaya sistem penjejak mata akan tahu di mana anda mencari. Sistem ini sangat membantu dalam memerhati & juga mengukur pergerakan mata, titik pandangan, pelebaran anak mata & mata berkelip untuk memerhati.
Modulasi Intensiti dalam Komunikasi Optik
Modulasi keamatan dalam komunikasi optik ialah sejenis modulasi di mana kuasa optik o/p sesuatu sumber diubah mengikut beberapa ciri isyarat modulasi seperti isyarat pembawa maklumat atau isyarat jalur asas. Dalam modulasi jenis ini, tiada jalur sisi atas bawah & diskret. Tetapi, output sumber optik mempunyai lebar spektrum. Sampul surat isyarat optik termodulasi adalah analog isyarat pemodulatan kerana kuasa sampul segera adalah analog bagi ciri minat dalam isyarat pemodulatan.
Komunikasi Wayarles Optik
Komunikasi wayarles optik ialah sejenis komunikasi optik di mana cahaya inframerah, tidak berpandu kelihatan atau ultraviolet digunakan untuk membawa isyarat. Secara amnya, ia digunakan dalam komunikasi jarak pendek. Apabila sistem komunikasi wayarles optik beroperasi dalam julat jalur boleh dilihat 390 hingga 750 nm, ia dikenali sebagai komunikasi cahaya kelihatan. Sistem ini digunakan dalam pelbagai aplikasi seperti WLAN, WPAN & rangkaian kenderaan. Sebagai alternatif, sistem OWC titik ke titik daratan dipanggil sistem optik ruang bebas yang beroperasi pada frekuensi inframerah dekat seperti 750 hingga 1600 nm.
MIMO Visual
Sistem komunikasi optik seperti Visual MIMO berasal daripada MIMO, di mana-mana sahaja model penerima berbilang pemancar telah diguna pakai untuk cahaya dalam spektrum yang boleh dilihat & tidak kelihatan. Jadi dalam Visual MIMO, paparan visual elektronik atau LED berfungsi sebagai pemancar manakala kamera berfungsi sebagai penerima.
Pengandaan Pembahagian Panjang Gelombang Padat
Teknologi pemultipleksan gentian optik seperti Pemultipleksan pembahagian panjang gelombang (DWDM) digunakan untuk meningkatkan lebar jalur rangkaian gentian. Ia menggabungkan isyarat data daripada pelbagai sumber di atas sepasang kabel gentian optik sambil mengekalkan jumlah pemisahan aliran data. DWDM mengendalikan protokol berkelajuan lebih tinggi bersamaan dengan 100 Gbps untuk setiap saluran. Setiap saluran hanya berjarak 0.8nm. Pemultipleksan ini hanya berfungsi sama seperti CWDM tetapi sebagai tambahan kepada peningkatan kapasiti saluran, ia juga boleh dikuatkan kepada jarak yang sangat jauh.
Penukaran Paket Optik
Pensuisan paket optik hanya membenarkan pemindahan isyarat paket dalam domain optik berdasarkan paket demi paket. Semua paket optik input dalam penghala elektronik biasa ditukar kepada isyarat elektrik yang disimpan kemudiannya dalam memori. Pensuisan jenis ini menawarkan ketelusan data & kapasiti besar. Tetapi, selepas banyak kajian, teknologi sebegini belum lagi digunakan dalam produk sebenar kerana kekurangan ingatan optik yang cepat dan mendalam & tahap integrasi yang lemah.
Beberapa Lagi Topik Seminar Sistem Komunikasi Optik
Senarai topik seminar sistem komunikasi optik disenaraikan di bawah.
- Penyelesaian Rangkaian Optik berdasarkan Konteks Ketumpatan Tinggi.
- Percubaan & Aplikasi berasaskan Ethernet Optik.
- Penempatan Fungsi C – RAN & Kebolehpercayaan dalam N/W Optik.
- Mengawal Rangkaian Optik 5G melalui SDN.
- Kaedah Rangkaian Optik untuk Aplikasi berasaskan Sensitif Masa.
- Penerapan & Virtualisasi Rangkaian Cloud RAN.
- Konfigurasi semula Rangkaian Optik WDM dengan Sokongan kepada 5G
- Transmisi MIMO. Sistem Optik & Elektronik Suai Lebih Cepat.
- Integrasi Rangkaian Optik dengan Rangkaian Akses Radio.
- Keselamatan Rangkaian & Memilih Laluan Optimum.
- Perbalahan & Resolusi Peralihan Mod Pintar.
- Maya Berasaskan Penyewa & Menghiris Rangkaian Optik.
- Sambungan Intra atau Pusat Data Antara dalam Pengkomputeran Tepi.
- Komunikasi Sedar Tenaga dalam Rangkaian Optik.
- Rangkaian Optik Memperbaik Reka Bentuk & Pengoptimuman.
- Manipulasi IC Fotonik dalam Rangkaian Optik.
- Aplikasi Komunikasi Optik berdasarkan VLC yang Diperbaiki.
- Orkestrasi & Kawalan Rangkaian Optik berdasarkan SDN-NFV.
- Kebolehoperasian & Eksperimen Lapangan dalam Rangkaian Optik.
- Reka Bentuk Nod Optik untuk Sistem Talian Optik Terbuka.
- Analitis Data & Amalan AI Komunikasi Optik.
- Memanfaatkan Industri Menegak Moden dalam Komunikasi Optik.
- Peruntukan Spektrum & Penghalaan dalam Flex-grid atau Rangkaian Optik Statik.
- Kebolehcapaian, Fleksibiliti, Keselamatan & Kebolehmandirian dalam Rangkaian Optik.
- Komunikasi Optik dibantu oleh NFC untuk Lebar Jalur Tinggi & Kelewatan Rendah.
- Reka Bentuk Seni Bina Rangkaian Optik Pelbagai Dimensi.
- Komunikasi Gentian Optik Berskala.
- Mengelakkan Perlanggaran untuk UAV Berbilang Rotor dalam Persekitaran Bandar berdasarkan Aliran Optik.
- Simulasi Sistem CDMA berdasarkan Kod Ortogon Optik.
- Sistem Komunikasi SDM Optik berdasarkan Analisis Berangka Momentum Sudut Orbital.
- Aplikasi Julat Pendek atau Sederhana dengan Sumber Optik.
Oleh itu, ini adalah senarai sistem komunikasi optik topik seminar untuk pelajar kejuruteraan. Senarai topik seminar sistem komunikasi optik di atas sangat membantu dalam memilih topik seminar teknikal mereka mengenai komunikasi optik. Sistem komunikasi optik digunakan untuk menghantar data secara optik menggunakan gentian. Jadi, ini boleh dilakukan dengan hanya menukar isyarat elektronik kepada denyutan cahaya menggunakan sumber cahaya seperti diod pemancar cahaya atau laser. Berikut adalah soalan untuk anda, apakah gentian optik?
