매일 자연스럽게 사용하는 데이터 통신 현재 일상 생활에 필수적인 데이터 커뮤니케이션의 능력은 꾸준히 확장되고 있으며 이러한 커뮤니케이션을 지원하기 위해 연구 개발이 반복되고 "더 큰 데이터를 더 빠르게 전송"하고 있습니다
그러나, 의사 소통의 핵심 인 광섬유 자체의 성능은 긴 연구 후 점차 이론적 인 한계에 도달했으며, 더 큰 개선이 어렵다고한다 따라서, 우리는 하나의 광섬유에서 다수의 코어를 갖는 다중 코어 섬유를 사용하여 섬유의 직경을 줄이고 섬유의 밀도를 증가시키는 등 연구 및 개발을 통해 고속의 고용량 개선에 반응하고있다

광학 섬유 및 케이블 개선을 고려하고있는 동안, 우리는 또한 광 섬유 자체의 구조를 근본적으로 변화시킬 기술 개발에 대해 노력하고 있습니다 그것이 "공석 핵심 섬유"입니다 빛의 필수 성능을 극대화하기 위해 내부 구조는 근본적으로 변경되었습니다
현재 광 섬유는 다른 굴절률을 갖는 2 개의 유리 재료로 만들어 지지만, 빈 코어 섬유는 코어 부분을 캐비티 (공기)로 바꾸어 새로운 원리를 사용하여 빛을 포획하고 전송합니다 이 빈 코어 섬유의 구조는 수십 년 동안 고려해 왔지만 많은 기술적 인 문제가 있었으며 실제 사용하기가 어려웠지만 마침내 단일 모드와 케이블 및 커넥터로 만들기가 어려웠으며 데모 실험을 수행하는 단계에 도달했습니다

빈 코어 섬유에는 세 가지 주요 장점이 있습니다
첫 번째는 지연 시간을 줄이는 것입니다 현재 유리 코어 섬유는 빛의 여행을 위해 km 당 약 49 마이크로 초의 지연을 경험합니다 비록 소량이지만, 정보 전송 속도가 슈퍼 컴퓨터와 같은 마이크로 초 세계에서 또는 자율 주행 및 원격 의료와 같은 정보 전송 속도가 생명을 위협하는 세계에서 경쟁하는 세계에서는 마이크로 초의 지연을 피하고 싶습니다 빈 코어 섬유의 경우, km 당 지연은 대략 33 마이크로 초이며, 이는 유리 코어 섬유보다 약 30% 적은 지연을 달성 할 수 있으며, 빈 코어 섬유의 실제 적용은 차세대 통신 환경을 지원하는 데 중요한 역할을 할 것으로 예상된다

두 번째는 "고력에 대한 저항"입니다 하나의 섬유질은 유리 코어보다 1000 배 더 많은 전력을로드 할 수 있습니다 유리 코어의 경우 과도한 전력은 코어가 손상되거나 선형 왜곡 및 파형이 왜곡 될 수있는 "비선형 현상"을 유발할 수 있지만, 비어있는 코어 섬유의 경우, 주요 인력은 코어가 공기이기 때문에 유리 코어의 1000 배 이상의 에너지 밀도를 가진 빛이 손상되지 않는다는 것입니다

세 번째는 "궁극적 인 낮은 손실"입니다 코어는 중공되어 전송 된 빛의 손실 (손실)을 감소시킵니다
위의 두 가지 이점이 시연 단계에 도달했으며, 세 번째 저소점에 관한 많은 도전이 있지만 개선이 진행되고 있으며 좋은 결과가 시작되고 있습니다

이 빈 핵심 섬유는 2022 년 내무부 및 커뮤니케이션 부의 "고급 광학 전송 기술에 관한 R & D 프로젝트"에서 채택되었으며 이제는 외부 기관과 협력하여 연구 및 개발을 촉진하기 시작했습니다
2023 년 11 월 Keio University and Furukawa Electric Co, Ltd는 Keio University Future Optical Network Open Research Center에 빈 코어 섬유를 마련하여 시설 내의 여러 건물을 연결하는 수백 미터의 네트워크를 만들었습니다 이것은 실제적인 사용에 가까운 환경 에서이 새로운 광섬유를 실험 할 수있는 세계 최초의 오픈 혁신 시설입니다

빈 코어 섬유는 매우 매력적이지만 기술적 인 장애물입니다 미국에 연구소가있는 그룹 회사 인 OFS는이 도전적인 섬유를 개발하는 데 중요한 역할을합니다 Furukawa Electric은 OFS와 협력하여 프로젝트를 참을성있게 개발하고 있으며 케이블화 및 연결의 문제를 극복했으며 실질적인 사용에 가까운 방식으로 데모 실험을 수행 할 수있는 수준으로 달성했습니다 현재 OFS와 세계의 다른 회사는 빈 코어 섬유를 케이블로 변환하는 기술을 확립했습니다
빈 코어 섬유는 정기적으로 배열 된 외부 레이어 튜브 내부에 설계된 모세관 (유리 튜브)과 함께 도면 방법을 사용하여 제조됩니다 그 과정에서 외부 소스에 의해 영향을받는 빈 구멍의 넓은 표면적은 성능과 품질을 유지하는 데 큰 도전이었습니다 따라서 OFS는 빈 핵심 섬유를 위해 청정 실을 유지하고 청결을 유지하며 온도 및 습도 제어를 최적화하여 제조 환경을 개선함으로써 문제를 해결했습니다

또한, 비어있는 코어 섬유 제조는 매우 어려웠으며, 구조물의 드로잉 속도, 장력 및 정확한 압력 제어를 포함하여 각 프로세스에서 신중한 설계가 필요했습니다 따라서 우리는 또한 고려를 수행하기 위해 높은 시뮬레이션 기술을 자랑하는 헝가리 그룹 회사 인 FETI와 협력했습니다
다양한 프로젝트에 대해 협력하고 한 달에 한 번 회의를 통해 전 세계적으로 회의 (시간 차이로 인해 아침 이른 밤 또는 늦은 밤에 개최), 이메일을 통해 자주 교환하고 필요한 경우 Facebook 회의를 통해 전 세계적으로 그룹에서 밀접하게 전달하고 협력 할 수있는 신뢰할 수있는 회원의 구성원 구성원

빈 코어 섬유 개발 여행은 2016 년에 OFS와 섬유 기술을 개발할 때 시작되었습니다 여기에서 그들은 케이블 개발, 더 길게 만드는 데 어려움을 겪는 과제, Furukawa Electric의 Fusion 기술을 결합하여 커넥터 연결을 성공적으로 개발했으며 2018 년 시카고의 건물에 설치되었습니다 우리는 이번에 개발 된 기술을 기반으로 반복적으로 개선하고 있으며 반복적 인 시연 실험을 수행하고 있습니다

데모 실험에는 이와 같은 에피소드가 있습니다 일반적으로 케이블을 설치할 때는 공장에서 케이블과 연결된 커넥터로 변환 한 다음 케이블을 설치할 사이트로 전송합니다 실험 중에 설치에 연구원들이 참석했을 때, 그들은 실험실에서 깨끗한 환경에서 조심스럽게 만든 케이블을보고 충격을 받았지만 현장에 설치할 때 강력한 힘으로 당겨지는 것과 같은 엄격한 조건에서 처리되었으며, 설치 작업과 설치 후 환경을 견딜 수 있도록 케이블을 설계 한 멤버들에게 경의를 표했습니다

연결 기술은 광섬유 케이블의 실제 사용에 필수적입니다 그러나 극복해야 할 주요 장애물도있었습니다
우선, 기존의 유리 코어 섬유의 경우, 유리 코어를 함께 융합시키는 기술이 설립되었지만 빈 코어 섬유에는 중공 코어 섬유가 있기 때문에 기본적으로 다른 연결 방법을 개발해야했습니다 또한 빈 코어 섬유가 실질적으로 사용되면 전체 전송 경로를 빈 코어 섬유로 전환하는 것은 불가능하므로 기존 시스템과 잘 공존하려면 기술이 필요합니다
우리는 Furukawa Electric의 광학 연결 장비 부와 협력하여 섬유 및 케이블 비즈니스 부서를 연구하고 개발하기 시작했습니다
Fusion Machine Technology 구성원에 대한 지식을 활용하여 새로운 Fusion 기술을 수립하기 시작했습니다
그러나 빈 코어 섬유에는 구멍이 많은 구조가 있습니다 섬유 융합은 열을 녹여 연결하여 연결하여 수행되므로 비어있는 코어 인 경우 열에 의해 분쇄됩니다 이 도전은 전통적인 퓨전 기술에 새로운 접근 방식을 추가함으로써 해결되었습니다 구조에는 많은 구멍이 있기 때문에 완전히 붕괴되는 것을 방지하기가 어렵지만 붕괴를 고려하여 고유 한 최적화 기술을 만들었습니다 우리가 연결 기술을 개발하기 시작한 지 약 1 년이 지난 지금도 극복해야 할 많은 도전이 있지만 새로운 사고 방식으로 플래시에서 문제를 해결할 수있었습니다

이제 섬유 케이블이 연결되었으므로 우리는 Keio University 및 University of Electro-Communications의 협력에 대한 실험 및 평가를 수행했으며 높은 수준의 기술에 대해 평가되었습니다 특히, Electro-Communications University의 학생들이 공동 연구 개발을 발표했을 때, 전기 정보 연구소의 Photonic Network Research Group에서 2 개의 상을 수상했습니다 나는 다시 한 번 외부 세계에서 그것이 높이 평가되고 고도로 존경 받고 있음을 깨달았습니다

빈 코어 섬유는 케이블 형성 및 연결 기술을 구축했습니다 그러나 실제 사용을 구현하는 데 여전히 많은 어려움이 있습니다 경험적 실험의 평가 결과는 아직 이론적 예상 특성에 도달하지 않았 으므로이 혁신적인 섬유의 잠재력을 더욱 도출해야합니다
우리는 또한 실질적인 사용에 필수적인 대량 생산 증가에 이르기까지 시작해야하며,이를 위해서는 섬유질, 연결 및 케이블 기술의 추가 개선 및 최적화가 필요합니다
새로운 기술의 결과로 도전 과제는 계속해서 하나씩 해결 될 것이며 앞으로 실질적인 사용을 위해 계속 노력할 것입니다