Füüsika kasutamine fiiberoptilise innovatsiooni edendamiseks

Mõne varajase karjääri teadlase jaoks on tulevik tähtedesse kirjutatud ettemääratud rada; tundub, et teiste jaoks on tulevik sama tõenäoline toidupoe kviitungi tagaküljel. Võtke Christine Tremblay kes 1980. aastate alguses oli just lõpetanud insenerifüüsika bakalaureuseõppe esimese kursuse Université Laval, Quebec City, ja oli valmis suvetööks Kanada postkontoris. Just siis põrkas ta kohalikus supermarketis kokku ühe oma õppejõuga.

Tremblay plaanidest teada saades kirjutas Tremblay tulevane karjäärinõustaja oma kassakviitungile alternatiivse võimaluse, andes kontaktandmed kahe professori kohta, kes tõenäoliselt vajavad suvevaheajal teadusassistenti. Uudishimu äratas, Tremblay läks füüsikaosakonda, koputas mõnele uksele ja sai kolmekuulise töökoha Lavali Optika, fotoonika ja laserite keskus (COPL).

Seal viibides töötas ta laseripõhise sõrmejälgede tuvastamise seadme prototüübi kallal ja ehitas ümber üsna kahetsusväärse välimusega – tegelikult täiesti demonteeritud – CO.₂ lasersüsteem. "Mulle meeldis see suvi – osakonna õhkkond oli hämmastav," meenutab Tremblay. "Olin linnas väga uus laps, kes töötasin koos kõigi nende andekate kraadiõppuritega, kuid mul on kõikehõlmav mõttelaad ja tahtsin neilt kõigilt õppida."

Tremblay ei vaadanud kunagi tagasi. Tema insenerifüüsika kraadile järgnes magistrikraad integreeritud optikas ja doktorikraad optoelektroonikas, pärast mida ta veetis 14 aastat valdkonnateadmisi ja rakendas oskusteavet Kanada juhtivates fiiberoptilise tehnoloogia ettevõtetes. Nende hulka kuulusid INO (erauuringute keskus, mis keskendub tööstuspartnerite optika- ja fotoonikainnovatsioonile); Nortel (tol ajal üks telekommunikatsioonitööstuse suurimaid võrguseadmete tootjaid); EXFO (kiudoptiliste katse- ja mõõteseadmete spetsialist); ja Roctest (mis arendab fiiberoptilisi andureid ja mõõtekomplekti geotehniliste rakenduste jaoks).

Teadmiste hierarhia loomine

See fiiberoptilise sidevõrgu ehitusplokkides – täpsemalt lasersaatjates, optilistes võimendites, lülitites, vastuvõtjates ja kiududes, mis toetavad suure ribalaiusega andmeedastust – juurdunud üksikasjalik arusaam on andnud teavet ja rikastanud Tremblay edasist akadeemilist teadlaskarjääri Kõrgeim tehnoloogia (ÉTS) Montrealis viimase 18 aasta jooksul. "See aitab teil luua võrgu jaoks reaalseid lahendusi, kui teate, mida optilised komponendid suudavad pakkuda ja millised on nende jõudluse ja optimeerimise piirangud," selgitab ta.

Tremblay jaoks on optilise side sektori üks suur atraktsioon võimalus, mis annab talle võimaluse töötada paljude erinevate erialade inimestega, nagu elektriinsenerid, füüsikud, matemaatikud, komponentide integraatorid, arvutiteadlased ja viimasel ajal ka masinõppe spetsialistid. . Samuti tehakse palju koostööd akadeemiliste ringkondade ja tööstuse vahel, kus keskendutakse suurel määral tööle seadmete tootjate uurimis- ja arendusmeeskondadega (samuti turundus ja äriarendus), et tõlkida ja kommertsialiseerida uuringute läbimurdeid võrguvalmis tehnoloogiateks ja rakendusteks.

"Minu teadus- ja arendustegevuse tee on võimaldanud mul töötada laial ja endiselt areneval füüsika- ja inseneritööl," ütleb Tremblay. „Muidugi aitab see, et ma olen oma olemuselt uudishimulik – keegi, kellele meeldib trügida uutele suundadele, et otsida uusi uurimissuundi. Kui olete avatud meelega ja valmis suhtlema ja koostööd tegema partneritega, kes tegelevad huvitavate probleemidega, avanevad kõikvõimalikud võimalused.

See teadus- ja arendustegevuse fookus ja lähenemisviiside mitmekesisus peegelduvad Tremblay ÉTS-i uurimisrühmas, mis on tema sõnul "multidistsiplinaarne sulatusahi", mis koosneb kahest järeldoktorist, kolmest doktorandist ja veel 10 meeskonnaliigest (peamiselt MSc/MEng üliõpilased ja teadusassistendid). Märkimisväärne on see, et arvestades pikaajalist soolist tasakaalustamatust telekommunikatsioonitehnoloogia erialadel, on Tremblay rühmas viimase viie aasta jooksul rohkem naisi kui mehi – ja ta tunnistab, et on "väga uhke, et minu ettevõttes töötab nii andekaid rakendusteadlasi ja insenere. meeskond”.

Järgmise põlvkonna koolitamine

Lisaks oma laiaulatuslikele uurimishuvidele on Tremblay kirglik ka professionaalne areng ja haridus. Eelkõige on ta palju ära teinud järgmise põlvkonna sideinseneride koolitamiseks, et toetada kiirete optiliste võrkude paigaldamist, testimist ja hooldust – peamiselt tänu pikaajalisele koostööle Optical Society lipulaevaga. Kiudoptiline side (OFC) aastakonverents.

Töötades koos tööstusharu kolleegidega, oli Tremblay akadeemiline kaasjuhendaja kahel OFC-s hästi vastu võetud täiendõppekursusel: üks käsitles optiliste kiudude iseloomustamist ja testimist pikamaa- ja suurlinnavõrkudes; teine ​​polarisatsiooniga seotud mõõtmiste kohta kiudvõrkudes. "Need olid praktilised töötoad, mis olid suunatud erinevatele teadusüliõpilastele, karjääri alustavatele inseneridele ning kõrgematele telekomi- ja fotoonikaspetsialistidele üle kogu maailma," selgitab ta.

Ülioluline on see, et kogu kohalviibijate kasutatud optiline komplekt laenati tasuta erinevate testimis- ja mõõtmisettevõtete poolt, kusjuures Tremblay pidi eelnevalt "rattaga tegelema", et kutsuda oma endise tööandja EXFO poole. Arvestades koolituse interaktiivset olemust, arvab Tremblay, et ta õppis delegaatidelt sama palju, kui nad arvatavasti võtsid juhendajatelt, luues ka pikaajalisi kontakte. "Mul oli väga hea meel ja uhke panustada OFC professionaalse arengu programmi," märgib ta. "Kuigi see oli minu ÉTS-i uurimistegevuse kõrval tühine lisakulu, oli see väga lõbus ja samavõrra uskumatult rahuldust pakkuv."

Tänapäeval on Tremblay ÉTSi elektrotehnika osakonna korraline professor, samuti instituudi asutaja ja juht. Võrgutehnoloogia labor. See täiustatud fiiberoptilise kihi katselaud, mis on välja töötatud koos telekommunikatsiooniseadmete tootjaga Ciena Viimase kümnendi ja enama aasta jooksul hõlmab 2500 km erinevat tüüpi kiud, mis ühendavad hulga kiireid optilisi ülekandesüsteeme. Lisaks Cienale on tema praegused uurimis- ja arenduspartnerid Chalmersi Tehnikaülikool Rootsis Prantsuse insenerikool Telecom SudParis ja Kanada telekommunikatsiooniteenuse pakkuja TELUS.

Sellisena hõlmab Tremblay uurimisprogramm mitut suurt huvivaldkonda. See hõlmab näiteks nutikaid optilisi võrke, mille puhul kasutatakse masinõpet, et prognoosida edastuse kvaliteeti kiudoptilistes süsteemides, samuti paigaldatud võrkude jõudluse jälgimist (sealhulgas prognoosimismeetodid halvenemise ja rikke kohta mitme kiudoptilise jaama vahel kasutuselevõtt, et teavitada inseneri uuendustest). Tremblay rühm tegeleb ka "filtriteta" optiliste võrguarhitektuuridega (mis põhinevad odavatel passiivsetel optilistel marsruutimistehnoloogiatel), samuti fotooniliste seadmete modelleerimise ja polarisatsiooni mõõtmisega telekommunikatsioonivõrkude tuvastusrakenduste jaoks.

Teine esilekerkiv võimalus on kvantkommunikatsioon. "Kvant on meie jaoks suures plaanis just praegu, kuigi me räägime juba asjakohaste ekspertidega Kanadas," ütleb Tremblay. Kui rahastamine on tulemas, kavatseb tema meeskond siiski optimeerida turvalise ja pikamaa kvantvõtmejaotuse toimivust klassikalises optilises võrgus, kasutades projekteeritud kvant-põimunud fotoontehnoloogiaid.

Kui jätta kõrvale teadusuuringud, on Tremblay põhisõnum praegustele karjääri alustavatele füüsikutele sama, mis 40 aastat tagasi, Quebec City toidupoes. "Järgige oma instinkti ja olge uudishimulikud," võtab ta kokku. "Sama oluline on olla tähelepanelik, et saaksite uute võimaluste ilmnemisel neid ära kasutada."

Postitus Füüsika kasutamine fiiberoptilise innovatsiooni edendamiseks ilmus esmalt Füüsika maailm.

• Münditark. Euroopa parim Bitcoini ja krüptobörs.
• Platoblockchain. Web3 metaversiooni intelligentsus. Täiustatud teadmised. TASUTA PÄÄS.
• CryptoHawk. Altcoini radar. Tasuta prooviversioon.
• Allikas: https://physicsworld.com/a/using-physics-to-fuel-fibre-optic-innovation/