Seminaronderwerpen voor optische communicatiesystemen voor ingenieursstudenten

Optische communicatie is een vorm van communicatie waar glasvezel wordt voornamelijk gebruikt om het lichtsignaal naar het verre einde te brengen in plaats van elektrische stroom. De basisbouwstenen van dit systeem omvatten voornamelijk een modulator of demodulator, een zender of een ontvanger, een lichtsignaal en een transparant kanaal. Optisch communicatiesysteem verzendt gegevens optisch met behulp van optische vezels. Dit proces kan dus worden gedaan door de elektronische signalen eenvoudig te veranderen in lichtpulsen met behulp van laser- of LED-lichtbronnen. In vergelijking met elektrische transmissie hebben optische vezels grotendeels koperdraadcommunicatie binnen kernnetwerken vervangen vanwege vele voordelen, zoals een hoge bandbreedte, een enorm transmissiebereik, zeer weinig verlies en geen elektromagnetische interferentie. Dit artikel vermeldt seminaronderwerpen over optische communicatiesystemen voor ingenieursstudenten.

Seminaronderwerpen over optische communicatiesystemen

De lijst met optische communicatie systeem seminaronderwerpen voor ingenieursstudenten worden hieronder besproken.

Optische coherentietomografie

Optische coherentietomografie is een niet-invasieve beeldvormingstest die lichtsignalen gebruikt om zijaanzichtfoto's van uw netvlies te maken. Door deze OCT te gebruiken, kan een oogarts onderscheidende lagen van het netvlies opmerken, zodat hij hun breedte in kaart kan brengen en meten voor diagnose. Netvliesaandoeningen omvatten voornamelijk leeftijdsgebonden maculaire degeneratie en diabetische oogziekte. OCT wordt vaak gebruikt om oogzenuwaandoeningen te schatten.

Optische coherentietomografie is voornamelijk afhankelijk van lichtgolven en kan niet worden gebruikt bij omstandigheden die interfereren met licht dat door het oog gaat. De OCT is zeer nuttig bij het diagnosticeren van verschillende oogaandoeningen zoals een maculagat, macula-oedeem, macula-pucker, glaucoom, glasvochttractie, diabetische retinopathie, centrale sereuze retinopathie, enz.

Optische Burst-schakeling

Optical Burst Switching of OBS is een optische netwerktechnologie die wordt gebruikt om het gebruik van optische netwerkbronnen te verbeteren in vergelijking met OCS of optische circuitschakeling. Dit soort schakelen wordt geïmplementeerd door middel van WDM (Wavelength Division Multiplexing) en een datatransmissietechnologie waarbij gegevens worden verzonden via een optische vezel door talloze kanalen tot stand te brengen waarbij elk kanaal overeenkomt met een bepaalde lichtgolflengte. OBS is van toepassing binnen kernnetwerken. Deze schakeltechniek combineert voornamelijk de voordelen van optische circuitschakeling en optische pakketschakeling, terwijl hun specifieke fouten worden vermeden.

Zichtbare lichtcommunicatie

Visible Light Communication (VLC) is een communicatietechniek waarbij zichtbaar licht met een bepaald frequentiebereik wordt gebruikt als communicatiemedium. Het frequentiebereik van zichtbaar licht varieert dus van 400 - 800 THz. Deze communicatie werkt volgens de theorie van gegevensoverdracht door middel van lichtstralen om berichten binnen een bepaalde afstand te verzenden en te ontvangen. De kenmerken van communicatie met zichtbaar licht omvatten voornamelijk signaalbeperking, niet-zichtlijn en veiligheid in gevaarlijke situaties.

Optische communicatie in de vrije ruimte

Optische communicatie in de vrije ruimte is een optische communicatietechnologie die gebruikmaakt van licht dat zich voortplant in de vrije ruimte om gegevens draadloos te verzenden voor computernetwerken of telecommunicatie. Overal waar fysieke verbindingen vanwege de hoge kosten niet praktisch zijn, komt deze communicatietechnologie goed van pas. Optische communicatie in de vrije ruimte maakt gebruik van onzichtbare lichtstralen om snelle draadloze verbindingen te bieden die video, spraak, enz. Kunnen verzenden en ontvangen.

FSO-technologie gebruikt licht vergelijkbaar met optische transmissies met de glasvezelkabel, maar het belangrijkste verschil is het medium. Hier reist licht sneller door de lucht in vergelijking met door glas, dus is het redelijk om FSO-technologie te categoriseren als optische communicatie met lichtsnelheid.

3D Optisch Netwerk-op-Chip

Optisch netwerk op chip biedt hoge bandbreedte en lage latentie met een aanzienlijk lagere vermogensdissipatie. Een 3D optisch netwerk op de chip wordt voornamelijk ontwikkeld met optische routerarchitectuur zoals de basiseenheid. Deze router maakt volledig gebruik van de dimensievolgorde-routeringseigenschappen binnen 3D mesh-netwerken en vermindert het aantal microresonators dat nodig is voor een optisch netwerk op chips.

We hebben de verlieseigenschap van de router geëvalueerd met vier andere schema's. De resultaten laten dus zien dat de router het lage verlies krijgt voor het hoogste pad binnen het netwerk met een vergelijkbare grootte. Het 3D optische netwerk op de chip wordt vergeleken met zijn 2D-tegenhanger op drie aspecten, zoals latentie, energie en doorvoer. De vergelijking van stroomverbruik via elektronische en 2D-tegenhangers bewijst dat 3D ONoC ongeveer 79,9% energie kan besparen in vergelijking met elektronische en 24,3% energie in vergelijking met de 2D ONoC, die allemaal 512 IP-cores bevat. De 3D mesh ONoC-netwerkprestatiesimulatie kan via OPNET in verschillende configuraties worden uitgevoerd. Dus de resultaten zullen de verbeterde prestaties boven de 2D ONoC laten zien.

Microgestructureerde optische vezels

Microstructuur optische vezels zijn nieuwe soorten optische vezels met een interne structuur en lichtgeleidende eigenschappen die aanzienlijk verschillen van conventionele optische vezels. Microgestructureerde optische vezels zijn normaal gesproken optische vezels van siliciumdioxide waarbij luchtgaten zijn aangebracht in het bekledingsgebied en uitzetten in het axiale pad van de vezel. Deze vezels zijn verkrijgbaar in verschillende maten, vormen en luchtgatenverdelingen. Recente belangstelling voor deze vezels is gegenereerd door mogelijke toepassingen binnen optische communicatie; op optische vezels gebaseerde detectie, frequentiemetrologie en optische coherentietomografie.

Onderwater draadloze optische communicatie

Onderwater draadloze optische communicatie (UWOC) is de overdracht van gegevens met draadloze kanalen met behulp van optische golven als transmissiemedium onder water. Deze optische communicatie heeft een hogere communicatiefrequentie en veel hogere datasnelheden bij minder latentieniveaus in vergelijking met zowel RF als akoestische tegenhangers. Vanwege deze gegevensoverdracht met hoge snelheid was dit type communicatie buitengewoon aantrekkelijk. In UWOC-systemen zijn verschillende toepassingen voorgesteld om het milieu te bewaken, noodwaarschuwingen, militaire operaties, onderwaterverkenning, enz. Maar onderwaterkanalen ervaren ook ernstige absorptie en verspreiding.

Optische CDMA

Optische code-divisie meervoudige toegang combineert de grote bandbreedte van het glasvezelmedium door de flexibiliteit van de CDMA methode om snelle connectiviteit te bereiken. OCDMA is een draadloos multi-user netwerk met een zender en ontvanger. In dit netwerk wordt een OOC of optische orthogonale code toegewezen aan elke zender en ontvanger om verbinding te maken met de equivalente OOC-gebruiker en na synchronisatie tussen twee equivalente OOC-gebruikers kunnen ze de gegevens van elkaar verzenden of ontvangen. Het belangrijkste voordeel van OCDMA is dat het een eindige bandbreedte tussen een groot aantal gebruikers aankan. Het werkt asynchroon zonder botsingen van pakketten.

EDFA-systeem met WDM

Golflengteverdeling multiplexen is een technologie waarmee verschillende optische kanalen tegelijkertijd op verschillende golflengten over een bepaalde optische vezel kunnen worden verzonden. Optisch netwerk met WDM wordt veel gebruikt in de huidige telecommunicatie-infrastructuren. Het speelt dus een belangrijke rol in netwerken van de toekomstige generatie. Wavelength division multiplexing-technieken samengevoegd met EDFA verbeteren de lichtgolftransmissiecapaciteit die een hoge capaciteit biedt en de flexibiliteit van optische netwerktechnologie verbetert. In een optisch communicatiesysteem speelt EDFA dus een belangrijke rol.

Multiplexsystemen voor ruimtelijke verdeling

Ruimtelijke deling multiplexing/space-divisie multiplexen wordt afgekort als SDM of SM of SMX. Dit is een multiplexsysteem in verschillende communicatietechnologieën zoals glasvezelcommunicatie en ONDANKS draadloze communicatie die wordt gebruikt voor het verzenden van onafhankelijke kanalen verdeeld over de ruimte.

Spatial Division Multiplexing voor glasvezelcommunicatie is erg handig om de capaciteitslimiet van WDM te overwinnen. Deze multiplextechniek verhoogt de spectrale efficiëntie voor elke vezel door de signalen te multiplexen in orthogonale LP-modi binnen FMG (weinig-mode vezels & multi-core vezels. In dit multiplexsysteem is de modus MUX (multiplexer)/DEMUX (demultiplexer) een primaire component omdat het eenvoudig het modusafhankelijke verlies vereffent, differentiële modusvertragingen compenseert en wordt gebruikt om zendontvangers te bouwen.

SONET

SONET staat voor Synchronous Optical Network en is een communicatieprotocol, ontwikkeld door Bellcore. SONET wordt voornamelijk gebruikt voor het verzenden van een enorme hoeveelheid data over relatief grote afstanden via een glasvezel. Door gebruik te maken van SONET worden verschillende digitale datastromen tegelijkertijd over de glasvezel verzonden. SONET bestaat voornamelijk uit vier functionele lagen; padlaag, lijn, doorsnede en fotonische laag.

De padlaag is voornamelijk verantwoordelijk voor de beweging van het signaal van zijn optische bron naar zijn bestemming. De lijnlaag is verantwoordelijk voor de signaalbeweging over een fysieke lijn. De sectielaag is verantwoordelijk voor de signaalbeweging over een fysieke sectie en de fotonische laag communiceert met de fysieke laag in het OSI-model. De voordelen van SONET zijn; datasnelheden zijn hoog, de bandbreedte is groot, lage elektromagnetische interferentie en gegevensoverdracht over grote afstanden.

Fotonica Technologie

De tak van optica staat bekend als fotonica en omvat de toepassing van het geleiden, genereren, versterken, detecteren en manipuleren van licht in fotonvorm door transmissie, emissie, signaalverwerking, modulatie, schakelen, detecteren en versterken. Een paar voorbeelden van fotonica zijn optische vezels, lasers, telefooncamera's en -schermen, computerschermen, optische pincetten, verlichting in auto's, tv's, enz.

Fotonica speelt een belangrijke rol op verschillende gebieden, van verlichting en displays tot de productiesector, optische datacommunicatie tot beeldvorming, gezondheidszorg, biowetenschappen, beveiliging, enz. Fotonica biedt nieuwe en unieke oplossingen overal waar conventionele technologieën momenteel hun grenzen naderen. van nauwkeurigheid, snelheid en capaciteit.

Golflengterouteringsnetwerk

Het golflengterouteringsnetwerk is een schaalbaar optisch netwerk dat de herverwerking van golflengten in verschillende elementen van transparante optische netwerken mogelijk maakt om enkele van de grenzen van een beperkt aantal bestaande golflengten te overwinnen. Het golflengterouteringsnetwerk kan worden opgebouwd door gebruik te maken van verschillende WDM-links door ze via een schakelsubsysteem op een knooppunt te verbinden. Met behulp van dergelijke knooppunten die onderling verbonden zijn via glasvezels, kunnen verschillende netwerken met grote en complexe topologieën worden ontwikkeld. Deze netwerken bieden grote capaciteiten via transparante optische rijstroken die geen optische naar elektronische conversie ondergaan.

Adaptief Eye Gaze Tracking-systeem

Het apparaat dat wordt gebruikt om de blik te volgen door de bewegingen van het oog te analyseren, staat bekend als een blikvolger. Eye gaze tracking-systeem wordt gebruikt om de 3D-zichtlijn van de persoon te schatten en te volgen en ook om te zien waar een persoon naar kijkt. Dit systeem werkt eenvoudigweg door nabij-IR-licht uit te zenden en het licht wordt weerkaatst in uw ogen. Deze reflecties worden dus opgevangen door de camera's van de eyetracker zodat het eyetrackersysteem weet waar je naar kijkt. Dit systeem is zeer nuttig bij het observeren en meten van bewegingen van het oog, blikpunt, pupilverwijding en oogknipperen om te observeren.

Intensiteitsmodulatie in optische communicatie

De intensiteitsmodulatie in optische communicatie is een type modulatie waarbij het optische vermogen o/p van een bron wordt gewijzigd in overeenstemming met bepaalde modulerende signaalkarakteristieken, zoals het informatiedragende signaal of het basisbandsignaal. Bij dit type modulatie zijn er geen lagere en discrete bovenste zijbanden. Maar de uitvoer van een optische bron heeft een spectrale breedte. De omhullende van het gemoduleerde optische signaal is een analoog van het modulerende signaal in die zin dat het momentane omhullende vermogen een analoog is van het kenmerk van interesse binnen het modulerende signaal.

Optische draadloze communicatie

Optische draadloze communicatie is een soort optische communicatie waarbij infrarood, ongeleid zichtbaar of ultraviolet licht wordt gebruikt om een ​​signaal over te dragen. Over het algemeen wordt het gebruikt voor communicatie op korte afstand. Wanneer een optisch draadloos communicatiesysteem werkt in het zichtbare bandbereik van 390 tot 750 nm, wordt dit communicatie met zichtbaar licht genoemd. Deze systemen worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen, zoals WLANS, WPAN's en voertuignetwerken. Als alternatief worden terrestrische point-to-point OWC-systemen optische systemen in de vrije ruimte genoemd die werken op nabij-infraroodfrequenties zoals 750 tot 1600 nm.

Visuele MIMO

Optisch communicatiesysteem zoals Visual MIMO is afgeleid van MIMO, waar het model met meerdere zenders en meerdere ontvangers is overgenomen voor het licht binnen het zichtbare en niet-zichtbare spectrum. Dus in Visual MIMO, een elektronische visuele weergave of LED dient als zender, terwijl een camera als ontvanger dient.

Multiplexing met dichte golflengteverdeling

Een optische vezelmultiplextechnologie zoals Dense golflengteverdelingsmultiplexing (DWDM) wordt gebruikt om de bandbreedte van het glasvezelnetwerk te verbeteren. Het voegt datasignalen van verschillende bronnen samen boven een enkel paar glasvezelkabels, terwijl de totale scheiding van datastromen behouden blijft. DWDM verwerkt hogere snelheidsprotocollen gelijk aan 100 Gbps voor elk kanaal. Elk kanaal is gewoon 0,8 nm uit elkaar. Dit multiplexen werkt simpelweg hetzelfde als CWDM maar naast de verbetering van de kanaalcapaciteit kan het ook worden versterkt tot zeer lange afstanden.

Optische pakketschakeling

Optische pakketschakeling maakt eenvoudig de overdracht mogelijk van pakketsignalen binnen het optische domein op basis van pakket voor pakket. Alle ingevoerde optische pakketten binnen normale elektronische routers worden veranderd in elektrische signalen die vervolgens in een geheugen worden opgeslagen. Dit type schakelen biedt gegevenstransparantie en grote capaciteit. Maar na zoveel onderzoek is dit soort technologie nog niet gebruikt in daadwerkelijke producten vanwege een gebrek aan snelle, diepe optische geheugens en het slechte integratieniveau.

Nog enkele onderwerpen over optische communicatiesystemen

De lijst met onderwerpen voor seminars over optische communicatiesystemen vindt u hieronder.

• Optische netwerkoplossingen op basis van High-Density Context.
• Op optische Ethernet gebaseerde experimenten en toepassingen.
• Functieplaatsing van C - RAN en betrouwbaarheid in optische N / W's.
• Beheer van 5G optische netwerken via SDN.
• Optische netwerkmethoden voor op tijd gevoelige toepassingen.
• Cloud RAN-netwerken Implementatie en virtualisatie.
• Herconfiguratie van WDM Optical Network met ondersteuning voor 5G
• MIMO-transmissies. Snellere adaptieve optische en elektronische systemen.
• Optische netwerkintegratie met radiotoegangsnetwerk.
• Netwerkbeveiliging en het optimale pad selecteren.
• Conflicten & Smart Mode Transition Resolutie.
• Op meerdere huurders gebaseerde virtualisatie en slicing van optisch netwerk.
• Intra- of interdatacenterverbinding binnen Edge Computing.
• Energiebewuste Communicatie binnen Optisch Netwerk.
• Optisch netwerk Verbeterd ontwerp en optimalisatie.
• Manipulatie van fotonische IC's binnen optische netwerken.
• Optische communicatietoepassingen gebaseerd op verbeterde VLC.
• Optische netwerkorkestratie en -besturing op basis van SDN-NFV.
• Interoperabiliteit en veldexperimenten binnen optische netwerken.
• Ontwerpen van optisch knooppunt voor open optische lijnsystemen.
• Data-analyse en AI-praktijken van optische communicatie.
• Gebruikmaken van moderne verticale industrieën binnen optische communicatie.
• Toewijzing van spectrum en routering binnen Flex-grid of statische optische netwerken.
• Toegankelijkheid, flexibiliteit, veiligheid en overlevingskansen binnen het optische netwerk.
• Optische communicatie ondersteund door NFC voor hoge bandbreedte en lage vertraging.
• Ontwerp van multidimensionale optische netwerkarchitectuur.
• Schaalbare glasvezelcommunicatie.
• Vermijden van botsingen voor UAV's met meerdere rotoren in stedelijke omgevingen op basis van optische stroom.
• CDMA-systeemsimulatie op basis van optische orthogonale codes.
• Optisch SDM-communicatiesysteem gebaseerd op numerieke analyse van orbitaal hoekmomentum.
• Toepassingen op korte of middellange afstand met optische bronnen.

Dit is dus een lijst van optische communicatiesystemen seminaronderwerpen voor ingenieursstudenten. De bovenstaande lijst met onderwerpen voor seminars over optische communicatiesystemen is zeer nuttig bij het selecteren van hun technische seminaronderwerp over optische communicatie. Optische communicatiesystemen worden gebruikt om gegevens optisch te verzenden met behulp van vezels. Dit kan dus worden gedaan door de elektronische signalen eenvoudig te veranderen in lichtpulsen met behulp van lichtbronnen zoals lichtdioden of lasers. Hier is een vraag voor u, wat is glasvezel?