Tópicos do Seminário de Sistemas de Comunicação Óptica para Estudantes de Engenharia

A comunicação óptica é um tipo de comunicação em que fibra ótica é usado principalmente para transportar o sinal de luz para a extremidade remota no lugar da corrente elétrica. Os blocos de construção básicos deste sistema incluem principalmente um modulador ou demodulador, um transmissor ou receptor, um sinal de luz e um canal transparente. O sistema de comunicação óptica transmite dados opticamente usando fibras ópticas. Portanto, esse processo pode ser feito simplesmente alterando os sinais eletrônicos para pulsos de luz usando fontes de luz laser ou LED. Em comparação com a transmissão elétrica, as fibras ópticas substituíram principalmente as comunicações de fio de cobre nas redes centrais devido a muitos benefícios, como alta largura de banda, alcance de transmissão enorme, perda muito baixa e nenhuma interferência eletromagnética. Este artigo lista tópicos de seminário de sistemas de comunicação óptica para estudantes de engenharia.

Tópicos do Seminário de Sistemas de Comunicação Óptica

A lista de óptica sistema de comunicação tópicos de seminários para estudantes de engenharia são discutidos abaixo.

Tomografia de coerência óptica

A tomografia de coerência óptica é um teste de imagem não invasivo que usa sinais de luz para capturar imagens de visão lateral de sua retina. Ao usar esta OCT, um oftalmologista pode observar camadas distintas da retina para que possa mapear e medir sua largura para diagnóstico. As doenças da retina incluem principalmente degeneração macular relacionada à idade e doença ocular diabética. OCT é freqüentemente usado para estimar distúrbios do nervo óptico.

A tomografia de coerência óptica depende principalmente das ondas de luz e não pode ser utilizada em condições que interfiram na luz que passa pelo olho. A OCT é muito útil no diagnóstico de diferentes condições oculares, como buraco macular, edema macular, enrugamento macular, glaucoma, tração vítrea, retinopatia diabética, retinopatia serosa central, etc.

Comutação de rajada óptica

Optical Burst Switching ou OBS é uma tecnologia de rede óptica usada para melhorar a utilização de recursos de rede óptica em comparação com OCS ou comutação de circuito óptico. Este tipo de comutação é implementado através de WDM (Wavelength Division Multiplexing) e uma tecnologia de transmissão de dados onde se transmite dados através de uma fibra ótica estabelecendo vários canais onde cada canal corresponde a um determinado comprimento de onda de luz. O OBS é aplicável nas redes principais. Esta técnica de comutação combina principalmente as vantagens da comutação de circuitos ópticos e comutação de pacotes ópticos, evitando suas falhas específicas.

Comunicação de Luz Visível

Visible Light Communication (VLC) é uma técnica de comunicação sempre que a luz visível com uma determinada faixa de frequência é utilizada como meio de comunicação. Portanto, a faixa de frequência da luz visível varia de 400 a 800 THz. Esta comunicação funciona sob a teoria da transmissão de dados por meio de raios de luz para transmitir e receber mensagens dentro de uma distância especificada. As características da comunicação por luz visível incluem principalmente confinamento de sinal, não linha de visão e segurança em situações perigosas.

Comunicação Óptica de Espaço Livre

A comunicação óptica de espaço livre é uma tecnologia de comunicação óptica que utiliza a propagação da luz no espaço livre para transmitir dados sem fio para redes de computadores ou telecomunicações. Essa tecnologia de comunicação é muito útil onde as conexões físicas não são práticas devido aos altos custos. A comunicação óptica de espaço livre usa feixes de luz invisíveis para fornecer conexões sem fio de alta velocidade que podem transmitir e receber vídeo, voz, etc.

A tecnologia FSO usa luz semelhante às transmissões ópticas com o cabo de fibra óptica, mas a principal diferença é o meio. Aqui, a luz viaja mais rápido pelo ar em comparação com o vidro, portanto, é justo categorizar a tecnologia FSO como comunicações ópticas na velocidade da luz.

3D Optical Network-on-Chip

A rede óptica no chip fornece alta largura de banda e baixa latência com menor dissipação de energia significativamente. Uma rede óptica 3D no chip é desenvolvida principalmente com arquitetura de roteador óptico como a unidade básica. Este roteador usa completamente as propriedades de roteamento de ordem de dimensão em redes de malha 3D e diminui o número de microrressonadores necessários para rede óptica em chips.

Avaliamos a propriedade de perda do roteador com quatro outros esquemas. Assim, os resultados mostrarão que o roteador obtém a menor perda para o caminho mais alto dentro da rede com tamanho semelhante. A rede óptica 3D no chip é comparada com sua contraparte 2D em três aspectos, como latência, energia e taxa de transferência. A comparação da utilização de energia através de contrapartes eletrônicas e 2D prova que o 3D ONoC pode economizar cerca de 79,9% de energia em comparação com o eletrônico e 24,3% de energia em comparação com o 2D ONoC, que inclui 512 núcleos IP. A simulação de desempenho da rede ONoC em malha 3D pode ser realizada através do OPNET em diferentes configurações. Portanto, os resultados mostrarão o desempenho aprimorado acima do 2D ONoC.

Fibras Ópticas Microestruturadas

Fibras ópticas de microestrutura são novos tipos de fibras ópticas que possuem estrutura interna, bem como propriedades de guiamento de luz que são significativamente diferentes em comparação com fibras ópticas convencionais. Fibras ópticas microestruturadas são normalmente fibras ópticas de sílica onde os orifícios de ar são configurados dentro da área de revestimento e se expandem no caminho axial da fibra. Essas fibras estão disponíveis em diferentes tamanhos, formas e distribuições de orifícios de ar. O interesse recente nessas fibras foi gerado por meio de aplicações potenciais em comunicações ópticas; detecção baseada em fibra óptica, metrologia de frequência e tomografia de coerência óptica.

Comunicação óptica sem fio subaquática

A comunicação óptica sem fio subaquática (UWOC) é a transmissão de dados com canais sem fio usando ondas ópticas como meio de transmissão subaquática. Essa comunicação óptica tem frequência de comunicação mais alta e taxas de dados muito mais altas em níveis de latência menores em comparação com RF e contrapartes acústicas. Devido a esta transferência de dados com benefício de alta velocidade, este tipo de comunicação tem sido extremamente atraente. Nos sistemas UWOC, várias aplicações foram propostas para proteger o meio ambiente, alertas de emergência, operações militares, exploração subaquática, etc. Mas os canais subaquáticos também sofrem absorção e dispersão severas.

CDMA óptico

O acesso múltiplo por divisão de código óptico combina a grande largura de banda do meio de fibra com a flexibilidade do CDMA método para obter conectividade de alta velocidade. OCDMA é uma rede multiusuário sem fio que inclui um transmissor e um receptor. Nesta rede, um OOC ou código óptico ortogonal é alocado para cada transmissor e receptor para conexão com seu usuário OOC equivalente e após a sincronização entre dois usuários OOC equivalentes, eles podem transmitir ou receber os dados um do outro. A principal vantagem do OCDMA é que ele lida com uma largura de banda finita entre um grande número de usuários. Ele opera de forma assíncrona sem colisões de pacotes.

Sistema EDFA com WDM

Wavelength Division Multiplexing é uma tecnologia através da qual vários canais ópticos podem ser transmitidos simultaneamente em diferentes comprimentos de onda através de uma determinada fibra óptica. A rede óptica com WDM é amplamente utilizada nas infraestruturas de telecomunicações atuais. Por isso, desempenha um papel significativo nas redes de geração futura. As técnicas de multiplexação por divisão de comprimento de onda combinadas com EDFA aumentam a capacidade de transmissão de ondas de luz, que fornece alta capacidade e aumenta a flexibilidade da tecnologia de rede óptica. Portanto, em um sistema de comunicação óptica, o EDFA desempenha um papel significativo.

Sistemas de multiplexação por divisão espacial

Multiplexação por divisão espacial/divisão de espaço multiplexação é abreviado como SDM ou SM ou SMX. Este é um sistema de multiplexação em diferentes tecnologias de comunicação, como comunicação por fibra óptica, e APESAR DE comunicação sem fio que é usada para transmitir canais independentes divididos no espaço.

A multiplexação por divisão espacial para comunicação por fibra óptica é muito útil para superar o limite de capacidade do WDM. Essa técnica de multiplexação aumenta a eficiência espectral de cada fibra, multiplexando os sinais em modos LP ortogonais dentro do FMG (fibras de poucos modos e fibras multinúcleo). Nesse sistema de multiplexação, o modo MUX (multiplexador)/DEMUX (demultiplexador) é um componente, pois ele simplesmente equaliza a perda dependente do modo, compensa os atrasos do modo diferencial e é usado para construir transceptores.

SONET

SONET significa Synchronous Optical Network é um protocolo de comunicação desenvolvido pela Bellcore. SONET é usado principalmente para transmitir uma grande quantidade de dados acima de distâncias relativamente grandes através de uma fibra óptica. Usando SONET, vários fluxos de dados digitais são transmitidos simultaneamente pela fibra óptica. SONET compreende principalmente quatro camadas funcionais; camada de caminho, linha, seção e camada fotônica.

A camada de caminho é a principal responsável pelo movimento do sinal de sua fonte óptica até seu destino. A camada de linha é responsável pelo movimento do sinal através de uma linha física. A camada de seção é responsável pelo movimento do sinal em uma seção física e a camada fotônica se comunica com a camada física no modelo OSI. As vantagens do SONET são; as taxas de dados são altas, a largura de banda é grande, baixa interferência eletromagnética e transmissão de dados de grande distância.

Tecnologia fotônica

O ramo da óptica é conhecido como fotônica, que envolve a aplicação de guiar, gerar, amplificar, detectar e manipular a luz na forma de fótons por meio de transmissão, emissão, processamento de sinal, modulação, comutação, detecção e amplificação. Alguns exemplos de fotônica são fibras ópticas, lasers, câmeras e telas de telefones, telas de computador, pinças ópticas, iluminação dentro de carros, TVs, etc.

A fotônica desempenha um papel significativo em diferentes campos, desde iluminação e displays até o setor de manufatura, comunicações de dados ópticos para imagens, saúde, ciências da vida, segurança, etc. de precisão, velocidade e capacidade.

Rede de Roteamento de Comprimento de Onda

A rede de roteamento de comprimento de onda é uma rede óptica escalável que permite o reprocessamento de comprimentos de onda em vários elementos de redes ópticas transparentes para conquistar alguns dos limites de um número limitado de comprimentos de onda existentes. A rede de roteamento de comprimento de onda pode ser construída usando vários links WDM, conectando-os em um nó por meio de um subsistema de comutação. Usando tais nós interconectados através de fibras, diferentes redes com topologias grandes e complexas podem ser desenvolvidas. Essas redes fornecem grandes capacidades por meio de pistas ópticas transparentes que não experimentam conversão óptica para eletrônica.

Sistema adaptativo de rastreamento do olhar

O dispositivo usado para rastrear o olhar analisando os movimentos do olho é conhecido como rastreador de olhar. O sistema de rastreamento do olhar é usado para estimar e rastrear a linha de visão 3D da pessoa e também para onde a pessoa está olhando. Este sistema funciona simplesmente transmitindo luz infravermelha próxima e a luz é refletida dentro de seus olhos. Portanto, essas reflexões são recebidas pelas câmeras do rastreador ocular para que o sistema rastreador ocular saiba para onde você está olhando. Este sistema é muito útil para observar e também medir movimentos do olho, ponto de olhar, dilatação da pupila e piscar de olhos para observar.

Modulação de Intensidade em Comunicação Óptica

A modulação de intensidade em comunicação óptica é um tipo de modulação em que a potência óptica o/p de uma fonte é alterada de acordo com algumas características do sinal modulador, como o sinal portador de informação ou o sinal de banda base. Neste tipo de modulação, não há bandas laterais superiores discretas e inferiores. Mas, uma saída de fonte óptica tem uma largura espectral. O envelope do sinal óptico modulado é um análogo do sinal modulante em que a potência do envelope instantânea é um análogo da característica de interesse dentro do sinal modulante.

Comunicação óptica sem fio

A comunicação óptica sem fio é um tipo de comunicação óptica em que a luz infravermelha, visível não guiada ou ultravioleta é utilizada para transportar um sinal. Geralmente, é utilizado em comunicação de curto alcance. Quando um sistema óptico de comunicação sem fio opera na faixa de banda visível de 390 a 750 nm, ele é conhecido como comunicação por luz visível. Esses sistemas são usados ​​em uma ampla gama de aplicações, como WLANS, WPANs e redes veiculares. Alternativamente, os sistemas OWC ponto-a-ponto terrestres são chamados de sistemas ópticos de espaço livre, que operam em frequências próximas do infravermelho, como 750 a 1600 nm.

Visual MIMO

O sistema de comunicação óptica como o Visual MIMO é derivado do MIMO, onde quer que o modelo de receptor múltiplo de transmissor múltiplo tenha sido adotado para a luz dentro do espectro visível e não visível. Portanto, no Visual MIMO, um display visual eletrônico ou LIDERADO serve como transmissor enquanto uma câmera serve como receptor.

Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda Denso

Uma tecnologia de multiplexação de fibra óptica como a multiplexação por divisão de comprimento de onda densa (DWDM) é usada para aumentar a largura de banda da rede de fibra. Ele mescla sinais de dados de várias fontes acima de um único par de cabos de fibra óptica, mantendo a separação total dos fluxos de dados. O DWDM lida com protocolos de velocidade mais alta iguais a 100 Gbps para cada canal. Cada canal está a apenas 0,8 nm de distância. Essa multiplexação simplesmente funciona da mesma forma que o CWDM, mas além da melhoria da capacidade do canal, ela também pode ser amplificada para distâncias muito longas.

Comutação de pacotes ópticos

A comutação de pacotes ópticos simplesmente permite a transferência de sinais de pacotes dentro do domínio óptico com base em pacote por pacote. Todos os pacotes ópticos de entrada dentro de roteadores eletrônicos normais são transformados em sinais elétricos armazenados subseqüentemente em uma memória. Este tipo de comutação oferece transparência de dados e grande capacidade. Mas, depois de tanta pesquisa, esse tipo de tecnologia ainda não foi usado em produtos reais devido à falta de memórias ópticas rápidas e profundas e ao baixo nível de integração.

Mais alguns tópicos de seminário sobre sistemas de comunicação óptica

A lista de tópicos do seminário de sistemas de comunicação óptica está listada abaixo.

• Soluções de Rede Óptica baseadas em Contexto de Alta Densidade.
• Experimentação e aplicações baseadas em Ethernet óptica.
• Colocação da função de C – RAN e confiabilidade em N/Ws ópticos.
• Controle de Redes Ópticas 5G através de SDN.
• Métodos de rede óptica para aplicativos baseados em tempo sensível.
• Implantação e virtualização de redes RAN em nuvem.
• Reconfiguração da Rede Óptica WDM com Suporte a 5G
• Transmissões MIMO. Sistemas eletrônicos e ópticos adaptativos mais rápidos.
• Integração de Rede Óptica com Rede de Acesso Rádio.
• Segurança de rede e seleção do caminho ideal.
• Resolução de transição de contenção e modo inteligente.
• Virtualização baseada em multilocatário e fatiamento de rede óptica.
• Conexão Intra ou Inter Data Center dentro de Edge Computing.
• Comunicação com consciência de energia dentro da rede óptica.
• Rede Óptica Projeto e Otimização Aprimorados.
• Manipulação de CIs Fotônicos em Redes Ópticas.
• Aplicações de comunicação óptica baseadas em VLC aprimorado.
• Orquestração e Controle de Rede Óptica baseada em SDN-NFV.
• Interoperabilidade e experimentos de campo em redes ópticas.
• Projetos de Nó Óptico para Sistemas de Linha Óptica Aberta.
• Práticas de análise de dados e IA de comunicação óptica.
• Aproveitando as Indústrias Verticais Modernas dentro da Comunicação Óptica.
• Alocação de Espectro e Roteamento em Flex-grid ou Redes Ópticas Estáticas.
• Acessibilidade, Flexibilidade, Segurança e Capacidade de Sobrevivência dentro da Rede Óptica.
• Comunicação óptica assistida por NFC para alta largura de banda e baixo atraso.
• Projeto de Arquitetura de Rede Óptica Multidimensional.
• Comunicação de Fibra Óptica Escalável.
• Prevenção de Colisão para UAVs Multi-Rotor em Ambientes Urbanos com base em Fluxo Óptico.
• Simulação do Sistema CDMA baseada em Códigos Ópticos Ortogonais.
• Sistema Óptico de Comunicações SDM baseado em Análise Numérica de Momento Angular Orbital.
• Aplicações de curto ou médio alcance com fontes ópticas.

Assim, esta é uma lista de sistemas de comunicação óptica tópicos de seminário para estudantes de engenharia. A lista acima de tópicos de seminário de sistemas de comunicação óptica é muito útil para selecionar o tópico de seminário técnico sobre comunicação óptica. Os sistemas de comunicação óptica são usados ​​para transmitir dados opticamente usando fibras. Então, isso pode ser feito simplesmente mudando os sinais eletrônicos para pulsos de luz usando fontes de luz como diodos emissores de luz ou lasers. Aqui está uma pergunta para você, o que é fibra óptica?