Теми на семинара за оптични комуникационни системи за студенти по инженерство

Оптичната комуникация е един вид комуникация, където оптично влакно се използва главно за пренасяне на светлинния сигнал до отдалечения край вместо електрически ток. Основните градивни елементи на тази система включват главно модулатор или демодулатор, предавател или приемник, светлинен сигнал и прозрачен канал. Оптичната комуникационна система предава данни оптично с помощта на оптични влакна. Така че този процес може да се извърши чрез просто промяна на електронните сигнали в светлинни импулси с помощта на лазерни или LED светлинни източници. В сравнение с електрическото предаване, оптичните влакна са заменили предимно комуникациите с меден проводник в рамките на основните мрежи поради много предимства като висока честотна лента, обхват на предаване е огромен, много ниски загуби и липса на електромагнитни смущения. Тази статия изброява теми за семинари за оптични комуникационни системи за студенти по инженерство.

Теми на семинара по оптични комуникационни системи

Списъкът с оптични комуникационна система темите на семинара за студенти по инженерство са разгледани по-долу.

Оптична кохерентна томография

Оптичната кохерентна томография е неинвазивен образен тест, който използва светлинни сигнали за улавяне на страничен изглед на вашата ретина. С помощта на този OCT офталмологът може да забележи отличителни слоеве на ретината, така че да може да картографира и измери тяхната ширина за диагностика. Болестите на ретината включват главно свързана с възрастта макулна дегенерация и диабетно заболяване на очите. OCT често се използва за оценка на нарушенията на зрителния нерв.

Оптичната кохерентна томография зависи главно от светлинните вълни и не може да се използва при условия, които пречат на светлината, преминаваща през окото. OCT е много полезен при диагностицирането на различни очни състояния като дупка на макулата, оток на макулата, набирането на макулата, глаукома, тракция на стъкловидното тяло, диабетна ретинопатия, централна серозна ретинопатия и др.

Превключване на оптичен пакет

Optical Burst Switching или OBS е оптична мрежова технология, използвана за подобряване на използването на оптични мрежови ресурси в сравнение с OCS или превключване на оптични вериги. Този вид превключване се осъществява чрез WDM (Wavelength Division Multiplexing) и технология за предаване на данни, при която се предават данни през оптично влакно чрез установяване на множество канали, където всеки канал съответства на определена дължина на светлинната вълна. OBS е приложим в рамките на основните мрежи. Тази техника на превключване основно съчетава предимствата на превключването на оптични вериги и превключването на оптични пакети, като същевременно избягва техните специфични грешки.

Комуникация с видима светлина

Комуникацията с видима светлина (VLC) е комуникационна техника, при която като комуникационна среда се използва видима светлина с определен честотен диапазон. И така, честотният диапазон на видимата светлина варира от 400 – 800 THz. Тази комуникация работи съгласно теорията за предаване на данни чрез светлинни лъчи за предаване и получаване на съобщения в рамките на определено разстояние. Характеристиките на комуникацията с видима светлина включват главно ограничаване на сигнала, извън линията на видимост и сигурност в опасни ситуации.

Оптична комуникация в свободно пространство

Оптичната комуникация в свободно пространство е оптична комуникационна технология, която използва светлина, разпространяваща се в свободно пространство, за безжично предаване на данни за компютърни мрежи или телекомуникации. Тази комуникационна технология е много полезна навсякъде, където физическите връзки не са практични поради високите разходи. Оптичната комуникация в свободно пространство използва невидими светлинни лъчи, за да осигури високоскоростни безжични връзки, които могат да предават и получават видео, глас и др.

Технологията FSO използва светлина, подобна на оптичните предавания с оптичния кабел, но основната разлика е в средата. Тук светлината пътува по-бързо във въздуха в сравнение със стъклото, поради което е справедливо технологията FSO да се категоризира като оптични комуникации със скорост на светлината.

3D оптична мрежа на чип

Оптичната мрежа на чип осигурява висока честотна лента и ниска латентност със значително по-ниско разсейване на мощността. 3D оптична мрежа на чипа е разработена главно с архитектура на оптичен рутер като основната единица. Този рутер напълно използва свойствата за маршрутизиране на реда на измеренията в рамките на 3D мрежести мрежи и намалява броя на микрорезонаторите, необходими за оптична мрежа върху чипове.

Ние оценихме загубата на рутера с четири други схеми. Така че резултатите ще покажат, че рутерът получава ниска загуба за най-високия път в мрежата с подобен размер. 3D оптичната мрежа на чипа се сравнява с 2D аналога в три аспекта като латентност, енергия и пропускателна способност. Сравнението на използването на мощност чрез електронни и 2D двойници доказва, че 3D ONoC може да спести около 79,9% енергия в сравнение с електронния и 24,3% енергия в сравнение с 2D ONoC, който включва 512 IP ядра. Симулацията на производителността на мрежата 3D mesh ONoC може да се извърши чрез OPNET в различни конфигурации. Така че резултатите ще покажат подобрената производителност над 2D ONoC.

Микроструктурирани оптични влакна

Оптичните влакна с микроструктура са нови видове оптични влакна, които имат вътрешна структура, както и свойства за насочване на светлина, които се различават значително в сравнение с конвенционалните оптични влакна. Микроструктурираните оптични влакна обикновено са силициеви оптични влакна, където въздушните отвори са разположени в областта на облицовката и се разширяват по аксиалния път на влакното. Тези влакна се предлагат в различни размери, форми и разпределение на въздушните отвори. Скорошният интерес към тези влакна е генериран чрез потенциални приложения в оптичните комуникации; сензори, базирани на оптични влакна, честотна метрология и оптична кохерентна томография.

Подводна безжична оптична комуникация

Подводна безжична оптична комуникация (UWOC) е предаване на данни с безжични канали, използващи оптични вълни като среда за предаване под вода. Тази оптична комуникация има по-висока комуникационна честота и много по-високи скорости на данни при по-ниски нива на латентност в сравнение с RF, както и с акустичните аналози. Благодарение на този трансфер на данни с висока скорост, този тип комуникация е изключително привлекателен. В системите UWOC са предложени различни приложения за защита на околната среда, спешни сигнали, военни операции, подводно изследване и т.н. Но подводните канали също изпитват сериозно поглъщане и разсейване.

Оптичен CDMA

Множественият достъп с оптично кодово разделяне комбинира голямата честотна лента на оптичната среда чрез гъвкавостта на CDMA метод за постигане на високоскоростна свързаност. OCDMA е безжична многопотребителска мрежа, която включва предавател и приемник. В тази мрежа OOC или оптичен ортогонален код се присвоява на всеки предавател и приемник за свързване към неговия еквивалентен OOC потребител и след синхронизация между двама еквивалентни OOC потребители те могат да предават или получават данните един от друг. Основното предимство на OCDMA е, че той обработва ограничена честотна лента между голям брой потребители. Работи асинхронно без сблъсъци на пакети.

EDFA система с WDM

Мултиплексиране с разделяне на дължината на вълната е технология, чрез която различни оптични канали могат да се предават едновременно на различни дължини на вълната по определено оптично влакно. Оптичната мрежа с WDM се използва широко в настоящите телекомуникационни инфраструктури. Така че играе важна роля в мрежите от бъдещо поколение. Техниките за мултиплексиране по дължина на вълната, обединени с EDFA, подобряват капацитета за предаване на светлинни вълни, което осигурява висок капацитет и подобрява гъвкавостта на оптичната мрежова технология. Така че в една оптична комуникационна система EDFA играе важна роля.

Системи за мултиплексиране с пространствено разделяне

Мултиплексиране с пространствено разделяне/пространствено разделяне мултиплексиране се съкращава като SDM или SM или SMX. Това е система за мултиплексиране в различни комуникационни технологии като оптична комуникация и ВЪПРЕКИ безжична комуникация, която се използва за предаване на независими канали, разделени в пространството.

Мултиплексирането с пространствено разделяне за комуникация с оптични влакна е много полезно за преодоляване на ограничението на капацитета на WDM. Тази техника на мултиплексиране увеличава спектралната ефективност за всяко влакно чрез мултиплексиране на сигналите в ортогонални LP режими в FMG (влакна с няколко режима и многоядрени влакна. В тази система за мултиплексиране режимът MUX (мултиплексор)/DEMUX (демултиплексор) е основен компонент, тъй като той просто изравнява зависимата от режима загуба, компенсира закъсненията в диференциалния режим и се използва за изграждане на трансивъри.

СОНЕТ

SONET означава Синхронна оптична мрежа е комуникационен протокол, разработен от Bellcore. SONET се използва главно за предаване на огромно количество данни на относително големи разстояния през оптично влакно. Чрез използването на SONET различни цифрови потоци от данни се предават по оптичното влакно едновременно. SONET се състои основно от четири функционални слоя; пътен слой, линия, сечение и фотонен слой.

Слоят на пътя е отговорен главно за движението на сигнала от неговия оптичен източник до местоназначението му. Линейният слой е отговорен за движението на сигнала през физическа линия. Слоят на секциите отговаря за движението на сигнала във физическа секция, а фотонният слой комуникира с физическия слой в OSI модела. Предимствата на SONET са; скоростите на данни са високи, честотната лента е голяма, електромагнитните смущения са ниски и предаването на данни на голямо разстояние.

Фотонни технологии

Клонът на оптиката е известен като фотоника, който включва прилагането на насочване, генериране, усилване, откриване и манипулиране на светлина във фотонна форма чрез предаване, излъчване, обработка на сигнали, модулация, превключване, отчитане и усилване. Няколко примера за фотоника са оптични влакна, лазери, телефонни камери и екрани, компютърни екрани, оптични пинсети, осветление в автомобили, телевизори и др.

Фотониката играе значителна роля в различни области от осветление и дисплеи до производствения сектор, оптични комуникации на данни до изображения, здравеопазване, науки за живота, сигурност и т.н. Фотониката предоставя нови и уникални решения навсякъде, където конвенционалните технологии в момента се доближават до своите граници по отношение на точност, скорост и капацитет.

Мрежа за маршрутизиране на дължина на вълната

Мрежата за маршрутизиране на дължини на вълните е мащабируема оптична мрежа, която позволява повторното обработване на дължини на вълните в различни елементи на прозрачни оптични мрежи, за да се преодолеят някои от границите на ограничен брой съществуващи дължини на вълните. Мрежата за маршрутизиране на дължина на вълната може да бъде изградена чрез използване на различни WDM връзки чрез свързването им в възел чрез комутационна подсистема. Използвайки такива възли, свързани помежду си чрез влакна, могат да бъдат разработени различни мрежи с големи и сложни топологии. Тези мрежи осигуряват голям капацитет чрез прозрачни оптични ленти, които не претърпяват оптично към електронно преобразуване.

Адаптивна система за проследяване на погледа

Устройството, което се използва за проследяване на погледа чрез анализиране на движенията на окото, е известно като устройство за проследяване на погледа. Системата за проследяване на погледа на очите се използва за оценка, както и за проследяване на 3D зрителната линия на човека, както и къде гледа човек. Тази система работи просто чрез предаване на близка инфрачервена светлина и светлината се отразява в очите ви. Така че тези отражения се получават от камерите на устройството за проследяване на очите, така че системата за проследяване на очите ще знае къде гледате. Тази система е много полезна при наблюдение и също измерване на движенията на окото, точката на погледа, разширяването на зеницата и мигането на очите за наблюдение.

Модулация на интензитета в оптичната комуникация

Модулацията на интензитета в оптичната комуникация е вид модулация, при която оптичната мощност o/p на източник се променя в съответствие с някои модулиращи характеристики на сигнала, като сигнала, носещ информация, или бейсбенд сигнала. При този тип модулация няма долни и дискретни горни странични ленти. Но изходът от оптичен източник има спектрална ширина. Обвивката на модулирания оптичен сигнал е аналог на модулиращия сигнал, тъй като мощността на моментната обвивка е аналог на интересуващата ни характеристика в рамките на модулиращия сигнал.

Оптична безжична комуникация

Оптичната безжична комуникация е вид оптична комуникация, при която за пренасяне на сигнал се използва инфрачервена, ненасочвана видима или ултравиолетова светлина. Обикновено се използва при комуникация на къси разстояния. Когато оптична безжична комуникационна система работи в обхвата на видимата лента от 390 до 750 nm, тя е известна като комуникация с видима светлина. Тези системи се използват в широк спектър от приложения като WLAN, WPAN и мрежи за превозни средства. Алтернативно, наземни OWC системи от точка до точка, наречени оптични системи в свободното пространство, които работят на честоти, близки до инфрачервените лъчи, като 750 до 1600 nm.

Визуален MIMO

Оптичната комуникационна система като Visual MIMO произлиза от MIMO, където моделът с множество предаватели и множество приемници е приет за светлина във видимия и невидимия спектър. Така че във Visual MIMO, електронен визуален дисплей или LED служи като предавател, докато камерата служи като приемник.

Плътно мултиплексиране по дължина на вълната

Технология за мултиплексиране на оптични влакна като DWDM (Dense wavelength-division multiplexing) се използва за подобряване на честотната лента на оптичната мрежа. Той обединява сигнали за данни от различни източници над една двойка оптични кабели, като същевременно поддържа пълно разделяне на потоците от данни. DWDM обработва протоколи с по-висока скорост, равна на 100 Gbps за всеки канал. Всеки канал е само на 0,8 nm един от друг. Това мултиплексиране просто работи по същия начин като CWDM, но в допълнение към подобряването на капацитета на канала, то може също да бъде усилено до много дълги разстояния.

Оптична пакетна комутация

Оптичното комутиране на пакети просто позволява прехвърлянето на пакетни сигнали в рамките на оптичния домейн на базата на пакет по пакет. Всички входни оптични пакети в нормалните електронни рутери се променят в електрически сигнали, съхранявани впоследствие в паметта. Този тип превключване предлага прозрачност на данните и голям капацитет. Но след толкова много изследвания този вид технология все още не е използвана в реални продукти поради липса на бързи, дълбоки оптични памети и лошо ниво на интеграция.

Още няколко теми от семинара за оптични комуникационни системи

Списъкът с темите на семинара за оптични комуникационни системи е посочен по-долу.

• Оптични мрежови решения, базирани на контекст с висока плътност.
• Оптични Ethernet базирани експерименти и приложения.
• Поставяне на функциите на C – RAN и надеждност в оптични N/W.
• Управление на 5G оптични мрежи чрез SDN.
• Оптични мрежови методи за чувствителни към времето приложения.
• Внедряване и виртуализация на облачни RAN мрежи.
• Преконфигуриране на WDM оптична мрежа с поддръжка на 5G
• MIMO предавания. По-бързи адаптивни оптични и електронни системи.
• Интегриране на оптична мрежа с мрежа за радио достъп.
• Мрежова сигурност и избор на оптимален път.
• Състезание и резолюция при преход към интелигентен режим.
• Базирана на множество наематели виртуализация и нарязване на оптична мрежа.
• Вътрешна или вътрешна връзка в центъра за данни в Edge Computing.
• Енергийна комуникация в оптична мрежа.
• Оптична мрежа Подобрен дизайн и оптимизация.
• Манипулиране на фотонни интегрални схеми в оптични мрежи.
• Приложения за оптична комуникация, базирани на подобрен VLC.
• Оркестрация и контрол на оптична мрежа, базирани на SDN-NFV.
• Оперативна съвместимост и полеви експерименти в оптичните мрежи.
• Проекти на оптичен възел за отворени оптични линейни системи.
• Анализ на данни и AI практики за оптична комуникация.
• Използване на модерни вертикални индустрии в оптичната комуникация.
• Разпределяне на спектър и маршрутизиране в рамките на гъвкава мрежа или статични оптични мрежи.
• Достъпност, гъвкавост, сигурност и оцеляване в рамките на оптична мрежа.
• Оптична комуникация, подпомагана от NFC за висока честотна лента и ниско забавяне.
• Проектиране на многомерна оптична мрежова архитектура.
• Мащабируема оптична комуникация.
• Избягване на сблъсък за многороторни UAV в градска среда въз основа на оптичен поток.
• Симулация на CDMA система, базирана на оптични ортогонални кодове.
• Оптична SDM комуникационна система, базирана на числен анализ на орбиталния ъглов момент.
• Приложения с малък или среден обхват с оптични източници.

Следователно, това е списък на оптични комуникационни системи семинарни теми за студенти по инженерство. Горният списък с теми за семинари за оптични комуникационни системи е много полезен при избора на тема за техния технически семинар за оптична комуникация. Оптичните комуникационни системи се използват за оптично предаване на данни с помощта на влакна. И така, това може да стане чрез просто промяна на електронните сигнали в светлинни импулси с помощта на източници на светлина като диоди, излъчващи светлина или лазери. Ето един въпрос към вас, какво е оптично влакно?