Optisk kommunikation är en typ av kommunikation där optisk fiber används huvudsakligen för att bära ljussignalen till den avlägsna änden i stället för elektrisk ström. De grundläggande byggstenarna i detta system inkluderar huvudsakligen en modulator eller demodulator, en sändare eller en mottagare, en ljussignal och en transparent kanal. Optiskt kommunikationssystem överför data optiskt med hjälp av optiska fibrer. Så denna process kan göras genom att helt enkelt ändra de elektroniska signalerna till ljuspulser med hjälp av laser- eller LED-ljuskällor. Jämfört med elektrisk överföring har optiska fibrer mestadels ersatt koppartrådskommunikation inom kärnnät på grund av många fördelar som hög bandbredd, överföringsräckvidden är enorm, mycket låg förlust och ingen elektromagnetisk störning. Denna artikel listar seminarieämnen för optiska kommunikationssystem för ingenjörsstudenter.
Seminarium om optiska kommunikationssystem
Listan över optiska kommunikationssystem seminarieämnen för ingenjörsstudenter diskuteras nedan.
Optisk koherenstomografi
Optisk koherenstomografi är ett icke-invasivt avbildningstest som använder ljussignaler för att fånga sidobilder av din näthinna. Genom att använda denna OCT kan en ögonläkare lägga märke till distinkta lager av näthinnan så att han kan kartlägga och mäta deras bredd för diagnos. Näthinnesjukdomar inkluderar främst åldersrelaterad makuladegeneration och diabetisk ögonsjukdom. OCT används ofta för att uppskatta synnervstörningar.
Optisk koherenstomografi beror huvudsakligen på ljusvågor och den kan inte användas under förhållanden som stör ljuset som passerar genom ögat. OCT är till stor hjälp för att diagnostisera olika ögonsjukdomar som makulahål, makulaödem, makularynkning, glaukom, glaskroppstraktion, diabetisk retinopati, central serös retinopati, etc.
Optisk Burst Switching
Optical Burst Switching eller OBS är en optisk nätverksteknik som används för att förbättra utnyttjandet av optiska nätverksresurser jämfört med OCS eller optisk kretskoppling. Denna typ av omkoppling implementeras genom WDM (Wavelength Division Multiplexing) och en dataöverföringsteknik där den överför data genom en optisk fiber genom att etablera ett flertal kanaler där varje kanal motsvarar en viss ljusvåglängd. OBS är tillämpligt inom kärnnätverk. Denna omkopplingsteknik kombinerar huvudsakligen fördelarna med optisk kretsomkoppling och optisk paketomkoppling samtidigt som man undviker deras speciella fel.
Kommunikation med synligt ljus
Visible Light Communication (VLC) är en kommunikationsteknik där synligt ljus med ett visst frekvensområde används som kommunikationsmedium. Så, frekvensområdet för synligt ljus sträcker sig från 400 – 800 THz. Denna kommunikation fungerar enligt teorin om överföring av data med hjälp av ljusstrålar för att sända och ta emot meddelanden inom ett specificerat avstånd. Egenskaperna för kommunikation med synligt ljus inkluderar främst signalinneslutning, icke-siktlinje och säkerhet i farliga situationer.
Free-space optisk kommunikation
Free-space optisk kommunikation är en optisk kommunikationsteknik som använder ljus som sprider sig i ledigt utrymme för att överföra data trådlöst för datornätverk eller telekommunikation. Denna kommunikationsteknik är till stor hjälp där fysiska anslutningar inte är praktiska på grund av höga kostnader. Optisk kommunikation med fritt utrymme använder osynliga ljusstrålar för att tillhandahålla trådlösa höghastighetsanslutningar som kan sända och ta emot video, röst, etc.
FSO-tekniken använder ljus som liknar optiska överföringar med den fiberoptiska kabeln men den största skillnaden är mediet. Här färdas ljus snabbare genom luften jämfört med genom glas, så det är rättvist att kategorisera FSO-teknik som optisk kommunikation med ljushastighet.
3D optiskt nätverk-på-chip
Optiskt nätverk på chip ger hög bandbredd och låg latens med lägre effektförlust avsevärt. Ett optiskt 3D-nätverk på chipet är huvudsakligen utvecklat med optisk routerarkitektur som grundenheten. Denna router använder fullständigt dimensionsordningens routingegenskaper inom 3D-nätverk och minskar antalet mikroresonatorer som krävs för optiska nätverk på chips.
Vi utvärderade routerns förlustegenskap med fyra andra system. Så resultaten kommer att visa att routern får den låga förlusten för den högsta vägen inom nätverket med en liknande storlek. Det optiska 3D-nätverket på chippet jämförs med dess 2D-motsvarighet i tre aspekter som latens, energi och genomströmning. Jämförelsen av strömutnyttjande genom elektroniska & 2D-motsvarigheter bevisar att 3D ONoC kan spara cirka 79,9 % energi jämfört med elektronisk och 24,3 % energi jämfört med 2D ONoC som alla inkluderar 512 IP-kärnor. 3D mesh ONoC nätverksprestandasimulering kan utföras genom OPNET i olika konfigurationer. Så resultaten kommer att visa den förbättrade prestandan över 2D ONoC.
Mikrostrukturerade optiska fibrer
Mikrostruktur optiska fibrer är nya typer av optiska fibrer som har inre struktur såväl som ljusledande egenskaper som skiljer sig väsentligt jämfört med konventionella optiska fibrer. Mikrostrukturerade optiska fibrer är normalt optiska fibrer av kiseldioxid där lufthål är uppsatta inom beklädnadsområdet och expanderar i fiberns axiella bana. Dessa fibrer finns i olika storlekar, former och lufthålsfördelningar. Det senaste intresset för dessa fibrer har genererats genom potentiella tillämpningar inom optisk kommunikation; optisk fiberbaserad avkänning, frekvensmetrologi och optisk koherenstomografi.
Undervattens trådlös optisk kommunikation
Undervattens trådlös optisk kommunikation (UWOC) är överföring av data med trådlösa kanaler med hjälp av optiska vågor som överföringsmedium under vattnet. Denna optiska kommunikation har högre kommunikationsfrekvens och mycket högre datahastigheter vid mindre latensnivåer jämfört med RF såväl som akustiska motsvarigheter. På grund av denna dataöverföring med höghastighetsfördelar har denna typ av kommunikation varit extremt attraktiv. I UWOC-system har olika tillämpningar föreslagits för att skydda miljön, nödlarm, militära operationer, undervattensutforskning, etc. Men undervattenskanaler upplever också allvarlig absorption och spridning.
Optisk CDMA
Optisk koduppdelad multipelaccess kombinerar fibermediets stora bandbredd genom flexibiliteten hos CDMA metod för att uppnå höghastighetsanslutning. OCDMA är ett trådlöst nätverk för flera användare som inkluderar en sändare och mottagare. I detta nätverk tilldelas en OOC eller optisk ortogonal kod till varje sändare och mottagare för anslutning till dess motsvarande OOC-användare och efter synkronisering mellan två likvärdiga OOC-användare kan de sända eller ta emot data från varandra. Den största fördelen med OCDMA är att den hanterar en ändlig bandbredd mellan ett stort antal användare. Den fungerar asynkront utan kollisioner av paket.
EDFA-system med WDM
Våglängdsmultiplexering är en teknik genom vilken olika optiska kanaler samtidigt kan sändas vid olika våglängder över en viss optisk fiber. Optiskt nätverk med WDM används flitigt i nuvarande telekommunikationsinfrastrukturer. Så det spelar en betydande roll i framtida generationens nätverk. Våglängdsdelningsmultiplexeringstekniker sammanslagna med EDFA förbättrar ljusvågsöverföringskapaciteten vilket ger hög kapacitet och förbättrar den optiska nätverksteknikens flexibilitet. Så i ett optiskt kommunikationssystem spelar EDFA en betydande roll.
Spatial Division Multiplexing System
Spatial division multiplexing/space-division multiplexering förkortas SDM eller SM eller SMX. Detta är ett multiplexeringssystem i olika kommunikationsteknologier som fiberoptisk kommunikation och TROTS trådlös kommunikation som används för att överföra oberoende kanaler uppdelade i rymden.
Spatial Division Multiplexing för optisk fiberkommunikation är mycket användbar för att övervinna kapacitetsgränsen för WDM. Denna multiplexeringsteknik ökar den spektrala effektiviteten för varje fiber genom att multiplexera signalerna i ortogonala LP-lägen inom FMG (fåmodsfibrer & flerkärniga fibrer. I detta multiplexeringssystem är moden MUX (multiplexer)/DEMUX (demultiplexerare) en primär komponent eftersom den helt enkelt utjämnar den lägesberoende förlusten, kompenserar för differentiella lägesfördröjningar och används för att bygga transceivrar.
SONET
SONET står för Synchronous Optical Network är ett kommunikationsprotokoll, utvecklat av Bellcore. SONET används främst för att överföra en enorm mängd data över relativt stora avstånd genom en optisk fiber. Genom att använda SONET sänds olika digitala dataströmmar över den optiska fibern samtidigt. SONET består huvudsakligen av fyra funktionella lager; banlager, linje, sektion och fotoniskt lager.
Banskiktet är huvudsakligen ansvarigt för rörelsen av signalen från dess optiska källa till dess destination. Linjeskiktet ansvarar för signalrörelsen över en fysisk linje. Sektionslagret ansvarar för signalrörelsen över en fysisk sektion och det fotoniska lagret kommunicerar med det fysiska lagret i OSI-modellen. Fördelarna med SONET är; datahastigheterna är höga, bandbredden är stor, låg elektromagnetisk störning och dataöverföring på stora avstånd.
Fotonikteknik
Grenen av optik är känd som fotonik som involverar tillämpning av styrning, generering, förstärkning, detektering och manipulering av ljus i fotonform genom överföring, emission, signalbehandling, modulering, omkoppling, avkänning och förstärkning. Några exempel på fotonik är optiska fibrer, lasrar, telefonkameror & skärmar, datorskärmar, optisk pincett, belysning i bilar, TV-apparater etc.
Fotonik spelar en betydande roll inom olika områden från belysning och bildskärmar till tillverkningssektorn, optisk datakommunikation till bildbehandling, hälsovård, biovetenskap, säkerhet, etc. Photonics tillhandahåller nya och unika lösningar varhelst konventionella teknologier för närvarande närmar sig sina gränser i termer av av noggrannhet, hastighet och kapacitet.
Wavelength Routing Network
Våglängdsdirigeringsnätverket är ett skalbart optiskt nätverk som tillåter upparbetning av våglängder i olika delar av transparenta optiska nätverk för att erövra några av gränserna för ett begränsat antal befintliga våglängder. Våglängdsdirigeringsnätverket kan konstrueras genom att använda olika WDM-länkar genom att ansluta dem till en nod genom ett omkopplingsdelsystem. Genom att använda sådana noder sammankopplade genom fibrer kan olika nätverk med stora och komplexa topologier utvecklas. Dessa nätverk ger stor kapacitet genom transparenta optiska banor som inte upplever optisk till elektronisk konvertering.
Adaptivt ögonblicksspårningssystem
Enheten som används för att spåra blick genom att analysera ögats rörelser är känd som en blickspårare. System för ögonblicksspårning används för att uppskatta och spåra personens 3D-siktlinje och även var en person tittar. Detta system fungerar helt enkelt genom att sända nära IR-ljus och ljus reflekteras i dina ögon. Så dessa reflektioner tas emot av ögonspårarens kameror så att eyetrackersystemet vet var du tittar. Detta system är till stor hjälp för att observera och även mäta ögats rörelser, blickpunkt, pupillvidgning och ögonblinkande att observera.
Intensitetsmodulering i optisk kommunikation
Intensitetsmodulationen i optisk kommunikation är en typ av modulering där den optiska effekten o/p för en källa ändras i enlighet med vissa modulerande signalegenskaper som den informationsbärande signalen eller basbandssignalen. I denna typ av modulering finns det inga nedre och diskreta övre sidband. Men en optisk källutgång har en spektral bredd. Enveloppen för den modulerade optiska signalen är en analog av den moduleringssignalen i det att den omedelbara enveloppeffekten är en analog av karaktäristiken av intresse inom moduleringssignalen.
Optisk trådlös kommunikation
Optisk trådlös kommunikation är en typ av optisk kommunikation där infrarött, ostyrt synligt eller ultraviolett ljus används för att bära en signal. I allmänhet används det i kortdistanskommunikation. När ett optiskt trådlöst kommunikationssystem arbetar inom 390 till 750 nm synligt band, är det känt som kommunikation med synligt ljus. Dessa system används i ett brett spektrum av applikationer som WLAN, WPAN och fordonsnätverk. Alternativt, markbundna punkt-till-punkt OWC-system som kallas optiska system för fritt utrymme som arbetar vid nära-infraröda frekvenser som 750 till 1600 nm.
Visuell MIMO
Optiskt kommunikationssystem som Visual MIMO är härlett från MIMO, varhelst modellen med flera sändare har antagits för ljuset inom det synliga och icke-synliga spektrumet. Så i Visual MIMO, en elektronisk visuell display eller LED fungerar som sändare medan en kamera fungerar som mottagare.
Tät våglängdsmultiplexering
En optisk fibermultiplexeringsteknik som dense wavelength-division multiplexing (DWDM) används för att förbättra fibernätverkets bandbredd. Den slår samman datasignaler från olika källor ovanför ett enda par optiska fiberkablar samtidigt som den upprätthåller total separation av dataströmmar. DWDM hanterar protokoll med högre hastighet motsvarande 100 Gbps för varje kanal. Varje kanal är helt enkelt 0,8 nm från varandra. Denna multiplexering fungerar helt enkelt på samma sätt som CWDM men förutom kanalkapacitetsförbättringen kan den även förstärkas till mycket långa avstånd.
Optisk paketväxling
Optisk paketväxling tillåter helt enkelt överföring av paketsignaler inom den optiska domänen baserat på paket för paket. Alla optiska indatapaket inom vanliga elektroniska routrar ändras till elektriska signaler som sedan lagras i ett minne. Denna typ av växling erbjuder datatransparens och stor kapacitet. Men efter så mycket forskning har den här typen av teknik ännu inte använts i faktiska produkter på grund av bristen på snabba, djupa optiska minnen och den dåliga integrationsnivån.
Några fler seminarieämnen för optiska kommunikationssystem
Listan över seminarieämnen för optiska kommunikationssystem är listad nedan.
- Optiska nätverkslösningar baserade på högdensitetskontext.
- Optisk Ethernet-baserade experiment och applikationer.
- Funktion Placering av C – RAN & Tillförlitlighet i optiska N/W.
- Styrning av optiska 5G-nätverk via SDN.
- Optiska nätverksmetoder för tidskänsliga applikationer.
- Cloud RAN Networks-distribution och virtualisering.
- Omkonfigurering av WDM Optical Network med stöd till 5G
- MIMO Transmissions. Faster Adaptive Optics & Electronics Systems.
- Optisk nätverksintegration med radioåtkomstnätverk.
- Nätverkssäkerhet och val av optimal väg.
- Konflikt & Smart Mode Transition Resolution.
- Multi-Tenant-baserad virtualisering och skivning av optiskt nätverk.
- Intra eller Inter Data Center Connection inom Edge Computing.
- Energimedveten kommunikation inom optiskt nätverk.
- Optiskt nätverk Förbättrad design och optimering.
- Fotoniska ICs Manipulation inom optiska nätverk.
- Optiska kommunikationsapplikationer baserade på förbättrad VLC.
- Optisk nätverksorkestrering och styrning baserad på SDN-NFV.
- Interoperabilitet och fältexperiment inom optiskt nätverk.
- Design av optisk nod för öppna optiska linjesystem.
- Dataanalys och AI-praxis för optisk kommunikation.
- Utnyttja moderna vertikala industrier inom optisk kommunikation.
- Tilldelning av Spectrum & Routing inom Flex-grid eller Static Optical Networks.
- Tillgänglighet, Flexibilitet, Säkerhet & Överlevnad inom Optical Network.
- Optisk kommunikation med hjälp av NFC för hög bandbredd och låg fördröjning.
- Multidimensionell optisk nätverksarkitekturdesign.
- Skalbar fiberoptisk kommunikation.
- Undvikande av kollision för UAV med flera rotorer inom stadsmiljöer baserade på optiskt flöde.
- CDMA-systemsimulering baserad på optiska ortogonala koder.
- Optiskt SDM-kommunikationssystem baserat på numerisk analys av orbital vinkelmoment.
- Korta eller medelhöga applikationer med optiska källor.
Detta är alltså en lista över optiska kommunikationssystem seminarieämnen för ingenjörsstudenter. Listan ovan över seminarieämnen för optiska kommunikationssystem är till stor hjälp för att välja deras tekniska seminarieämne om optisk kommunikation. Optiska kommunikationssystem används för att överföra data optiskt med fibrer. Så detta kan göras genom att helt enkelt ändra de elektroniska signalerna till ljuspulser med hjälp av ljuskällor som lysdioder eller lasrar. Här är en fråga till dig, vad är optisk fiber?
