Отраслевая цепочка 5G очень широка, включая компоненты, основное оборудование, операторов и последующие приложения. Вакуумные технологии, как современная фундаментальная наука, тесно связанная с прикладной наукой, имеют широкий спектр применения в отраслевой цепочке 5G. От процесса подготовки материалов и устройств на базовых станциях 5G, обнаружения вакуумных утечек устройств оптической связи в приемочной сети до подготовки основных компонентов в мобильных телефонах 5G, оборудовании VR / AR и беспилотных транспортных средствах, используются и широко используются вакуумные технологии.

Отраслевая цепочка 5G

С аппаратной точки зрения отраслевая цепочка 5G в основном делится на две категории: сеть 5G и терминал 5G. Как показано на рисунке 1, сеть 5G можно разделить на три области, а именно сеть доступа (включая базовую станцию 5G и поддерживающие источники питания, антенны, радиочастотные устройства и т. д.), однопроводную сеть (включая оптическое волокно, оптический кабель, оптический модуль, оборудование оптической связи и т. д.) и базовую сеть (включая сервер, коммутационное оборудование и т. д.). Терминал 5G относится к прикладной части технологии 5G, включая 3D-связь, ultra-high-definition видео, онлайн AR / VR, облачный офис, облачные игры и т. д., а также ряд новых сценариев применения, подходящих для мобильного Интернета и Интернета вещей, таких как Интернет вещей, автономные транспортные средства, промышленная автоматизация, электронная медицина и т. д.

Применение вакуумной технологии в опорной сети 5G

3,1 Оптические пассивные устройства

Оптическое пассивное устройство является важной частью связи по оптоволокну с низкими входными потерями, высокой надежностью и другими характеристиками, необходимо потреблять энергию на оптическом пути, для достижения соединения, шунтирования или объединения, модуляции сигнала, фильтрации и других функций. Оптические пассивные устройства имеют высокие требования к вакуумной герметизации, и если есть утечка, это повлияет на его производительность и точность. Стандарт уровня утечки в отрасли оптической связи составляет менее 5×10 Па·м3 / с, поэтому необходимо провести обнаружение утечки. Из-за высокой точности обнаружения утечки оптических пассивных устройств масс-спектрометрия гелия используется для замены традиционного обнаружения утечки пены и обнаружения утечки перепада давления.

3,2 Фильтр тонкой пленки (TFF)

Одним из преимуществ волоконно-оптической связи является то, что десятки длин волн могут передаваться одновременно в одном волокне, называемом мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM). Основным компонентом передачи WDM является оптический фильтр, который может быть реализован с помощью сужения слияния волокон (FBT), тонкопленочного фильтра (TFF), волноводной решетки массива (AWG) и оптического гребенчатого фильтра. TFF и AWG - две наиболее часто используемые технологии WDM. Устройства на основе тонкопленочных фильтров широко используются как в схемах мультиплексирования с прямым, так и с промежуточным разделением по длине волны. В настоящее время тонкие пленочные фильтры в основном производятся с помощью плазменного покрытия испарением электронным пучком (IAD) или покрытия ионным прямым распылением с контролем света Пленочный фильтр, используемый в сети 5G, в процессе нанесения покрытия SiO2 и Ti2O5 поочередно осаждаются на поверхность фильтра, толщина осаждения зависит от молекулярного слоя, а слой осаждения варьируется от нескольких слоев до нескольких сотен слоев в зависимости от необходимости. Чем больше слоев, тем ближе кривая спектра отклика к прямоугольнику, тем лучше производительность фильтра.