Aramid-Faserkabel

FTTH-Drop-Kabel-Tintendruck

Flachkabel-Plasmadruck

Außenkabel GYTC8S-Eisendruck

Überbrückungskabel-SC/UPC-SC/APC

GYTC8S 24-Kern--Holztrommel

FTTH-Kabel – 1 km Trommel

FTTH-Kabel-Kartonverpackung

Patchkabel-Palettenpaket

 

 

Patchkabel im Palettenversand

FTTH-Kabel in Kartonverpackung

Flachkabel in Trommelverpackung aus Sperrholz

Verbundtrommel voll beladen im Container

Foto zum Laden einer massiven Holztrommel

 

 

Entwicklungsstand und Herausforderungen neuer Arten optischer Fasern

Ultra-verlustarme-Lichtwellenleiter haben kommerzielle Anwendung im großen-Maßstab gefunden; China sollte ihren Einsatz beschleunigen

Die ultra-verlustarme-Glasfasertechnologie ist nach und nach ausgereift und erleichtert die Entwicklung optischer Übertragungssysteme hin zu Ultra-hoher Geschwindigkeit, großer Kapazität und Übertragung über große Entfernungen.

Im chinesischen Backbone-Netzwerk dominieren G.652.D-Glasfasern mit einem Marktanteil von über 95 %. Sie unterstützen 400 Gbit/s pro Wellenlänge und höhere Übertragungsraten sowie die Übertragung über die C+L-Bänder und darüber hinaus und bieten eine hervorragende Leistung bei Ultra-Langstrecken- und Übertragungen mit großer Kapazität-, während sie kontinuierlich für geringere Verluste optimiert werden. Mittlerweile ist die ultra-verlustarme-Glasfaserherstellungstechnologie G.654.E ausgereift. Sein großer effektiver Kernbereich reduziert nichtlineare Effekte erheblich und reduziert Übertragungsverluste erheblich.

Weltweit renommierte Hersteller, darunter YOFC, Hengtong Optic-Electric, FiberHome, Zhongtian Technology aus China sowie Corning (USA) und Sumitomo (Japan), haben kommerzielle Glasfaserprodukte mit extrem geringem Verlust auf den Markt gebracht. Chinas drei große Telekommunikationsbetreiber haben mit der Beschaffung und Bereitstellung in großem Maßstab- begonnen. Die Gesamtlänge der neu eingesetzten extrem verlustarmen G.654.E-Glasfaserkabel (einschließlich der hybriden G.652.D- und G.654.E-Kabel) betrug im Jahr 2023 mehr als 35.000 Streckenkilometer, wobei der weitere Ausbau im Jahr 2024 fortgesetzt wird. Diese Kabel wurden auch in privaten Netzwerken für Stromnetze, Eisenbahnen und andere Branchen eingesetzt.

In den kommenden Jahren, wenn die alten Kabel in Chinas Backbone-Netzwerk „Acht Vertikale und Acht Horizontale“ das Ende ihrer Lebensdauer erreichen, wird der groß angelegte Einsatz von G.654.E und anderen extrem verlustarmen-Fasern in nationalen Backbone-Netzwerken, Fernleitungen zwischen Provinzen und Provinz-Backbone-Netzwerken beschleunigt. Dies wird optische Übertragungssysteme mit extrem hoher Kapazität bei 400 Gbit/s, 800 Gbit/s und mehr unterstützen und so die Entwicklung neuer Produktivkräfte in der Informationskommunikation und das qualitativ hochwertige Wachstum nationaler Computernetzwerke unterstützen.

Raumfahrt-Division Multiplexing Optical Fibers: Anwendungsversuche für terrestrische und unterseeische Kabel laufen

Aufgrund der inhärenten physikalischen Grenzen herkömmlicher Single-Mode-Fasern ist die Gesamtübertragungskapazität einer Single-Mode-Faser auf etwa 100 Tbit/s begrenzt. Um diesen Kapazitätsengpass zu überwinden, konzentrieren sich globale Forschungseinrichtungen auf optische Kommunikationstechnologien der nächsten Generation, die auf SDM-Fasern (Space Division Multiplexing) basieren.

Chinas F&E-Niveau für SDM-Fasern und verwandte Systeme liegt im Allgemeinen auf dem internationalen Niveau. Allerdings sind Schlüsseltechnologien und unterstützende Komponenten noch nicht vollständig ausgereift, was eine sofortige Massenkommerzialisierung verhindert. Um entscheidende Durchbrüche zu erzielen, sind weitere Forschungs- und Entwicklungsinvestitionen seitens der Industrie, der Wissenschaft und der Endverbraucher erforderlich.

Internationaler Fortschritt

Im Jahr 2024 arbeitete Google mit dem japanischen NEC zusammen, um ein TPU-Unterseekabelsystem auf Basis von Multi-{1}}Kernfasern- bereitzustellen, dessen Fertigstellung und Inbetriebnahme bis Ende 2025 geplant ist. Ebenfalls im Jahr 2024 demonstrierte das japanische NICT (National Institute of Information and Communications Technology) auf der European Conference on Optical Communication (ECOC) ein 38-Kern-3-Mode-Glasfasersystem mit einer Gesamtkapazität von 22,9 Pbit/s. Unabhängig davon haben Japans NTT und NEC im Jahr 2024 einen 7.280 km langen transozeanischen Übertragungsversuch mit 12-adrigen Glasfasern abgeschlossen.

Inländischer Fortschritt

Im Jahr 2023 baute die China Information and Communication Technologies Group ein 19-Core-Single--Multi--Core-Glasfaserübertragungssystem mit einer Gesamtkapazität von 4,1 Pbit/s. Im Jahr 2024 haben YOFC und China Mobile erfolgreich Multi-Core-Glasfaserlösungen für die Verbindung von Rechenzentren erprobt, während Hengtong Optic-Electric 38--Core-Shared-Fiber-Übertragung für verteilte Sensorik und Hochleistungskommunikation erforschte.

Insgesamt werden Multicore-SDM-Fasern zunächst Feldversuche in Unterseekabelsystemen und Rechenzentrumsverbindungen durchlaufen, um den Weg für eine formelle kommerzielle Einführung zu ebnen.

Optische Hohlkernfasern: Eine bahnbrechende Technologie für die optische Kommunikationsbranche

Hohlkern-Glasfasern übertreffen herkömmliche Festkern-Fasern in wichtigen Kennzahlen: Übertragungskapazität, Bandbreite, Latenz, nichtlineare Effekte und Dispersion. Von ihnen wird erwartet, dass sie bahnbrechende Innovationen bei optischen Kabeln, optoelektronischen Geräten und Übertragungssystemen vorantreiben und völlig neue Anwendungsszenarien ermöglichen. China muss dieses entscheidende Innovationsfenster nutzen, um Forschung und Entwicklung zu beschleunigen und eine weltweite Führungsrolle in der Hohlkernfasertechnologie zu erlangen.

Unter den Hohlkernfaserstrukturen weisen anti{1}}resonante Hohlkernfasern eine herausragende Leistung auf, die erstmals 2002 von Forschern der University of Bath vorgeschlagen wurde. Institutionen wie die University of Bath, die University of Southampton und Microsoft haben schon früh eine Führungsrolle bei der Forschung und Entwicklung sowie Industrialisierung von Hohlkernfasern übernommen. Sie haben einen Übertragungsverlust von unter 0,11 dB/km im 1550-nm-Band erreicht und damit die traditionelle Verlustgrenze von 0,14 dB/km für Festkernfasern überschritten.

Chinesische Universitäten, Forschungsinstitute, Faserhersteller und -betreiber haben jahrelange Forschung zu Hohlkernfasern betrieben. Chinas allgemeines Forschungs- und Entwicklungsniveau entspricht dem weltweiten Fortschritt, und es sind verschiedene Feldversuche im Gange. Dennoch sind die Herstellungsprozesse, die Systemintegration und die allgemeine technische Reife nach wie vor unzureichend, und zahlreiche technische Herausforderungen erfordern weitere Überprüfungen und Durchbrüche.

Der Hohlkernfasersektor befindet sich derzeit in einer entscheidenden Entwicklungsphase mit starkem globalen Wettbewerb. Um sein disruptives Potenzial auszuschöpfen, muss China die branchenübergreifende Zusammenarbeit stärken, die Investitionen in Forschung und Entwicklung sowie die industriellen Investitionen erhöhen und den Reifegrad der Herstellung von Hohlkernfasern, optischen Transceivern und Übertragungssystemen verbessern. Dies wird dazu beitragen, dauerhafte technologische Vorteile aufzubauen und Chinas weltweite Führungsrolle in der optischen Kommunikationsbranche zu behaupten.