Menggunakan fisika untuk mendorong inovasi serat optik

Untuk beberapa ilmuwan karir awal, masa depan adalah jalur yang telah ditentukan yang tertulis di bintang-bintang; bagi orang lain, tampaknya, masa depan juga mungkin ditemukan di bagian belakang kwitansi toko kelontong. Mengambil Christine Tremblay yang, pada awal 1980-an, baru saja menyelesaikan tahun pertama gelar sarjana di bidang fisika teknik di Université Laval, Quebec City, dan siap untuk pekerjaan musim panas di Kantor Pos Kanada. Saat itulah dia bertemu dengan salah satu dosennya di supermarket lokal.

Setelah mengetahui rencananya, calon konselor karir Tremblay menuliskan pilihan alternatif di belakang kuitansinya, memberikan rincian kontak untuk dua profesor yang mungkin membutuhkan asisten peneliti selama liburan musim panas. Keingintahuan terusik, Tremblay pergi ke departemen fisika, mengetuk beberapa pintu dan mendapatkan penempatan tiga bulan di Laval's Pusat Optik, Fotonik, dan Laser (COPL).

Sementara di sana, dia mengerjakan prototipe deteksi sidik jari berbasis laser dan membangun kembali tampilan yang agak menyedihkan – sebenarnya, benar-benar dibongkar – CO₂ sistem laser. “Saya menyukai musim panas itu – suasana di departemen itu luar biasa,” kenang Tremblay. “Saya adalah anak baru di kota ini, bekerja bersama semua mahasiswa pascasarjana yang berbakat ini, tetapi saya memiliki pola pikir yang dapat dilakukan dan sangat ingin belajar dari mereka semua.”

Tremblay tidak pernah melihat ke belakang. Gelar fisika tekniknya diikuti oleh gelar Master di bidang optik terintegrasi dan gelar PhD di bidang optoelektronik, setelah itu ia menghabiskan 14 tahun mengumpulkan pengetahuan domain dan menerapkan pengetahuan di perusahaan teknologi serat optik terkemuka Kanada. Ini termasuk INO (pusat penelitian swasta yang berfokus pada inovasi optik dan fotonik untuk mitra industri); Nortel (pada saat itu, salah satu pembuat peralatan jaringan terbesar di industri telekomunikasi); EXFO (penyedia spesialis alat uji dan pengukuran serat optik); dan paling keren (yang mengembangkan sensor serat optik dan kit pengukuran untuk aplikasi geoteknik).

Membangun hierarki pengetahuan

Pemahaman terperinci yang berakar pada blok bangunan jaringan komunikasi serat optik – khususnya, pemancar laser, amplifier optik, sakelar, penerima, dan serat yang mendukung transmisi data bandwidth tinggi – telah menginformasikan dan memperkaya karir penelitian akademis Tremblay selanjutnya di cole de technologie supérieure (ÉTS) di Montreal selama 18 tahun terakhir. “Ini membantu Anda merancang solusi dunia nyata untuk jaringan ketika Anda mengetahui apa yang dapat diberikan oleh komponen optik dan apa batasannya dalam hal kinerja dan pengoptimalan,” jelasnya.

Bagi Tremblay, salah satu daya tarik besar dari sektor komunikasi optik adalah kesempatan yang diberikannya untuk bekerja dengan orang-orang dari berbagai disiplin ilmu, seperti insinyur listrik, fisikawan, matematikawan, integrator komponen, ilmuwan komputer, dan baru-baru ini, spesialis pembelajaran mesin. . Ada juga banyak kolaborasi antara akademisi dan industri, di mana fokusnya sangat banyak bekerja dengan tim R&D pembuat peralatan (serta pemasaran dan pengembangan bisnis) untuk menerjemahkan dan mengkomersialkan terobosan penelitian ke dalam teknologi dan aplikasi yang siap jaringan.

“Jalur R&D saya memungkinkan saya untuk bekerja di bidang fisika dan teknik yang luas dan masih berkembang,” kata Tremblay. “Ini membantu, tentu saja, bahwa saya secara inheren ingin tahu – seseorang yang suka mendorong ke arah baru untuk mengejar jalur penyelidikan baru. Segala macam peluang mengikuti ketika Anda berpikiran terbuka dan bersedia untuk terhubung dan berkolaborasi dengan mitra yang mengerjakan masalah menarik mereka sendiri.”

Fokus R&D dan keragaman pendekatan dicerminkan dalam kelompok penelitian TS Tremblay, yang dia katakan adalah "panci peleburan multidisiplin" yang terdiri dari dua pascadoktoral, tiga mahasiswa PhD dan 10 anggota tim lainnya (terutama mahasiswa MSc/MEng dan asisten peneliti). Secara signifikan, mengingat ketidakseimbangan gender jangka panjang dalam disiplin teknik telekomunikasi, kelompok Tremblay telah memasukkan lebih banyak wanita daripada pria selama lima tahun terakhir – dan dia mengaku “sangat bangga memiliki campuran berbakat dari ilmuwan terapan dan insinyur yang bekerja di perusahaan saya. tim".

Melatih generasi penerus

Di luar minat penelitiannya yang luas, Tremblay juga bersemangat tentang pengembangan profesional dan pendidikan. Secara khusus, dia telah melakukan banyak hal untuk melatih generasi berikutnya dari insinyur komunikasi untuk mendukung instalasi, pengujian dan pemeliharaan jaringan optik berkecepatan tinggi – terutama melalui hubungan lama dengan perusahaan unggulan Optical Society. Komunikasi Serat Optik (OFC) konferensi tahunan.

Bekerja bersama rekan-rekan industri, Tremblay adalah instruktur bersama akademis untuk dua kursus pendidikan berkelanjutan yang diterima dengan baik di OFC: satu tentang karakterisasi dan pengujian serat optik di jaringan jarak jauh dan area metro; yang lain pada pengukuran terkait polarisasi dalam jaringan serat. “Ini adalah lokakarya praktis langsung yang menargetkan audiens campuran dari mahasiswa riset, insinyur karir awal, dan orang-orang telekomunikasi dan fotonik senior dari seluruh dunia,” jelasnya.

Yang terpenting, semua kit optik yang digunakan oleh para peserta dipinjamkan secara gratis oleh berbagai perusahaan pengujian dan pengukuran, dengan Tremblay harus “bergerak dan berurusan” terlebih dahulu untuk meminta bantuan dari orang-orang seperti mantan majikannya EXFO. Mengingat sifat pelatihan yang interaktif, Tremblay menganggap dia belajar banyak dari para delegasi seperti yang mungkin mereka ambil dari instruktur, membuat beberapa kontak jangka panjang juga. “Saya sangat senang dan bangga dapat berkontribusi pada program pengembangan profesional OFC,” katanya. “Meskipun overhead non-sepele di atas kegiatan penelitian TS saya, itu sangat menyenangkan dan sangat bermanfaat dalam ukuran yang sama.”

Hari-hari ini, Tremblay adalah profesor penuh di departemen teknik elektro ÉTS serta peneliti pendiri dan kepala institut Lab Teknologi Jaringan. Testbed lapisan serat optik canggih ini, dikembangkan dengan pembuat peralatan telekomunikasi Ciena selama dekade terakhir dan lebih, terdiri dari 2500 km dari berbagai jenis serat yang menghubungkan berbagai sistem transmisi optik berkecepatan tinggi. Di samping Ciena, mitra Litbangnya saat ini adalah Chalmers University of Technology di Swedia, sekolah teknik Prancis Télécom SudParis dan penyedia layanan telekomunikasi Kanada TELUS.

Dengan demikian, program penelitian Tremblay mencakup beberapa bidang minat yang luas. Ini mencakup, misalnya, "jaringan optik pintar", di mana pembelajaran mesin digunakan untuk memperkirakan kualitas transmisi dalam sistem serat optik, serta pemantauan kinerja jaringan yang terpasang (termasuk metode prediktif untuk degradasi dan kegagalan di beberapa pabrik serat optik). penyebaran untuk menginformasikan peningkatan teknik). Grup Tremblay juga bekerja pada arsitektur jaringan optik "tanpa filter" (berdasarkan teknologi perutean optik pasif berbiaya rendah) serta pemodelan perangkat fotonik dan pengukuran polarisasi untuk aplikasi penginderaan dalam jaringan telekomunikasi.

Peluang lain yang muncul adalah komunikasi kuantum. “Quantum sebagian besar aspiratif bagi kami sekarang, meskipun kami sudah berbicara dengan para ahli yang relevan di Kanada,” kata Tremblay. Namun, jika pendanaan akan datang, timnya berencana untuk mengoptimalkan kinerja distribusi kunci kuantum jarak jauh yang aman di seluruh jaringan optik klasik menggunakan teknologi fotonik terjerat kuantum yang direkayasa.

Selain jalur penelitian, pesan utama Tremblay untuk fisikawan awal karir hari ini sama seperti 40 tahun yang lalu, di toko kelontong Quebec City. “Ikuti insting Anda dan jadilah penasaran,” dia menyimpulkan. “Sama pentingnya untuk waspada sehingga ketika peluang baru muncul, Anda dapat memanfaatkannya.”

Pos Menggunakan fisika untuk mendorong inovasi serat optik muncul pertama pada Dunia Fisika.

• Coinsmart. Pertukaran Bitcoin dan Crypto Terbaik Eropa.
• Platoblockchain. Intelijen Metaverse Web3. Pengetahuan Diperkuat. AKSES GRATIS.
• CryptoHawk. Radar Altcoin. Uji Coba Gratis.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/using-physics-to-fuel-fibre-optic-innovation/