שימוש בפיזיקה כדי לתדלק חדשנות בסיבים אופטיים

עבור כמה מדענים בתחילת הקריירה, העתיד הוא מסלול קבוע מראש שנכתב בכוכבים; עבור אחרים, כך נראה, סביר להניח שהעתיד יימצא בגב קבלה של חנות מכולת. לקחת כריסטין טרמבליי שבתחילת שנות ה-1980 סיים זה עתה את השנה הראשונה לתואר ראשון בפיזיקה הנדסית ב- אוניברסיטת לבאל, קוויבק סיטי, והיה מוכן לעבודת קיץ במשרד הדואר הקנדי. אז היא נתקלה באחד המרצים שלה בסופרמרקט המקומי.

לאחר שנודע על תוכניותיה, שרבט יועץ הקריירה העתידי של טרמבליי אופציה חלופית בגב הקבלה שלו, וסיפק פרטים ליצירת קשר עם שני פרופסורים שעשויים להיות זקוקים לעוזר מחקר במהלך חופשת הקיץ. הסקרנות עוררה, טרמבליי הלך למחלקה לפיזיקה, דפק על כמה דלתות וקיבל מיקום של שלושה חודשים ב-Laval's. מרכז לאופטיקה, פוטוניקה ולייזרים (COPL).

כשהיא שם, היא עבדה על אב-טיפוס מבוסס לייזר לזיהוי טביעות אצבע ובנתה מחדש CO בעל מראה די מצטער - למעשה, מפורק לחלוטין₂ מערכת לייזר. "אהבתי את הקיץ ההוא - האווירה במחלקה הייתה מדהימה", משחזר טרמבלי. "הייתי מאוד הילד החדש בעיר, שעבדתי לצד כל הסטודנטים המוכשרים האלה לתואר שני, אבל יש לי חשיבה מסוגלת והייתי להוט ללמוד מכולם".

טרמבליי מעולם לא הביט לאחור. לאחר תואר הפיזיקה ההנדסית שלה, תואר שני באופטיקה משולבת ותואר דוקטור באלקטרואופטיות, ולאחר מכן בילתה 14 שנים בצבירת ידע בתחום וידע יישומי בחברות הטכנולוגיה המובילות של סיבים אופטיים בקנדה. אלה כללו INO (מרכז מחקר פרטי המתמקד בחדשנות אופטיקה ופוטוניקה עבור שותפים בתעשייה); נורטל (בזמנו, אחת מיצרניות ציוד הרשת הגדולות בתעשיית הטלקום); אקספו (ספק מומחה של ציוד בדיקה ומדידה של סיבים אופטיים); ו רוקטסט (המפתחת חיישני סיבים אופטיים וערכת מדידה ליישומים גיאוטכניים).

בניית היררכיה של ידע

אותה הבנה פרטנית המושרשת באבני הבניין של רשת התקשורת הסיבים האופטיים - במיוחד, משדרי הלייזר, המגברים האופטיים, המתגים, המקלטים והסיבים העומדים בבסיס העברת נתונים ברוחב פס גבוה - הודיעה והעשירה את קריירת המחקר האקדמית של טרמבליי שלאחר מכן ב- אקול דה טכנולוגיה מעולה (ÉTS) במונטריאול במהלך 18 השנים האחרונות. "זה עוזר לך לעצב פתרונות בעולם האמיתי עבור הרשת כשאתה יודע מה הרכיבים האופטיים יכולים לספק ומהן המגבלות שלהם מבחינת ביצועים ואופטימיזציה", היא מסבירה.

עבור טרמבליי, אטרקציה אחת גדולה של מגזר התקשורת האופטית היא ההזדמנות שהוא נותן לה לעבוד עם אנשים במגוון רחב של דיסציפלינות, כגון מהנדסי חשמל, פיזיקאים, מתמטיקאים, אינטגרטורים של רכיבים, מדעני מחשב ולאחרונה, מומחי למידת מכונה. . יש גם הרבה שיתוף פעולה בין האקדמיה והתעשייה, כאשר ההתמקדות היא מאוד בעבודה עם צוותי מו"פ של יצרניות הציוד (כמו גם שיווק ופיתוח עסקי) כדי לתרגם ולמסחר פריצות דרך מחקריות לטכנולוגיות ויישומים מוכנים לרשת.

"מסלול המו"פ שלי אפשר לי לעבוד על פני קנבס פיזיקה והנדסי רחב ועדיין מתפתח", אומר טרמבליי. "זה עוזר, כמובן, שאני סקרן מטבעי - מישהו שאוהב לדחוף לכיוונים חדשים כדי להמשיך בקווי חקירה חדשים. כל מיני הזדמנויות מגיעות כאשר אתה פתוח ומוכן להתחבר ולשתף פעולה עם שותפים העובדים על בעיות מעניינות משלהם."

מיקוד המו"פ הזה וגיוון הגישה באים לידי ביטוי בקבוצת המחקר ÉTS של טרמבליי, שלדבריה היא "כור היתוך רב-תחומי" הכולל שני פוסט-דוקטורנטים, שלושה סטודנטים לדוקטורט ועוד 10 חברי צוות (בעיקר סטודנטים לתואר שני/MIng ועוזרי מחקר). באופן משמעותי, בהתחשב בחוסר האיזון בין המינים לטווח הארוך בדיסציפלינות של הנדסת טלקום, הקבוצה של טרמבליי כללה יותר נשים מגברים בחמש השנים האחרונות - והיא מודה שהיא "גאה מאוד שיש תערובת כל כך מוכשרת של מדענים ומהנדסים יישומיים שעובדים במשרדי קְבוּצָה".

הכשרת הדור הבא

מעבר לתחומי המחקר הרחב שלה, טרמבליי נלהבת גם לפיתוח מקצועי וחינוך. בפרט, היא עשתה רבות כדי להכשיר את הדור הבא של מהנדסי תקשורת לתמוך בהתקנה, בדיקה ותחזוקה של רשתות אופטיות מהירות - בעיקר באמצעות חיבור ותיק עם ספינת הדגל של החברה האופטית תקשורת סיבים אופטיים (OFC) הכנס השנתי.

בעבודה לצד עמיתים בתעשייה, טרמבליי היה מדריך אקדמי לשני קורסי המשך שהתקבלו ב-OFC: האחד על אפיון סיבים אופטיים ובדיקות ברשתות ארוכות ומטרו-אזוריות; השני על מדידות הקשורות לקיטוב ברשתות סיבים. "אלו היו סדנאות מעשיות ומעשיות המכוונות לקהל מעורב של תלמידי מחקר, מהנדסים בתחילת הקריירה ואנשי טלקום ופוטוניקה בכירים מכל העולם", היא מסבירה.

באופן מכריע, כל הערכה האופטית ששימשה את המשתתפים הושאלה ללא תשלום על ידי חברות בדיקה ומדידה שונות, כאשר טרמבליי נאלצה "לגלגל ולהתעסק" מראש כדי לקבל טובות כמו מעסיקה לשעבר EXFO. בהתחשב באופי האינטראקטיבי של ההכשרה, טרמבליי מעריכה שהיא למדה מהנציגים הרבה כמו שהם כנראה לקחו מהמדריכים, ויצרה גם כמה קשרים ארוכי טווח. "שמחתי מאוד וגאה לתרום לתוכנית הפיתוח המקצועי של OFC", היא מציינת. "למרות שתקורה לא טריוויאלית בנוסף לפעילויות המחקר שלי ב-ÉTS, זה היה כיף גדול ומתגמל להפליא באותה מידה."

בימים אלה, טרמבליי הוא פרופסור מן המניין במחלקה להנדסת חשמל ÉTS וכן החוקר המייסד וראש המכון מעבדת טכנולוגיה ברשת. שכבת סיבים אופטיים מתקדמת זו, פותחה עם יצרנית ציוד הטלקום Ciena בעשור האחרון ויותר, כולל 2500 ק"מ של סוגי סיבים שונים המקשרים בין מערך של מערכות שידור אופטיות מהירות. לצד Ciena, שותפיה הנוכחיים למו"פ אוניברסיטת צ'למרס בשוודיה, בית הספר הצרפתי להנדסה Télécom SudParis וספק שירותי טלקום קנדי טלוס.

ככזה, תוכנית המחקר של טרמבליי משתרעת על מספר תחומי עניין רחבים. הוא מכסה, למשל, "רשתות אופטיות חכמות", שבהן למידת מכונה משמשת כדי לחזות את איכות השידור במערכות סיבים אופטיים, כמו גם ניטור ביצועים של רשתות מותקנות (כולל שיטות חיזוי לשפל וכשל במפעלי סיבים מרובים. פריסות ליידע שדרוגים הנדסיים). הקבוצה של Tremblay עובדת גם על ארכיטקטורות רשת אופטיות "ללא פילטרים" (המבוססות על טכנולוגיות ניתוב אופטי פסיבי בעלות נמוכה) וכן על מודלים של מכשירים פוטוניים ומדידות קיטוב לצורך חישה של יישומי טלקום ברשתות טלקום.

הזדמנות נוספת שמתפתחת היא תקשורת קוונטית. "קוואנטום הוא בעיקר שאיפה עבורנו כרגע, אם כי אנחנו כבר מדברים עם מומחים רלוונטיים בקנדה", אומר טרמבליי. עם זאת, אם יגיע מימון, הצוות שלה מתכנן לייעל את הביצועים של הפצת מפתח קוונטי מאובטח למרחקים ארוכים על פני רשת אופטית קלאסית תוך שימוש בטכנולוגיות פוטוניות מהונדסות.

מלבד מסלולי מחקר, המסר המרכזי של טרמבליי עבור הפיזיקאים בתחילת הקריירה של ימינו זהה לזה שהיה לפני 40 שנה, בחנות המכולת ההיא בקוויבק סיטי. "עקבי אחרי האינסטינקט שלך ותהיי סקרנית", היא מסכמת. "לא פחות חשוב להיות ערני כדי שכאשר צצות הזדמנויות חדשות, תוכל לנצל אותן."

ההודעה שימוש בפיזיקה כדי לתדלק חדשנות בסיבים אופטיים הופיע לראשונה ב עולם הפיזיקה.

• Coinsmart. בורסת הביטקוין והקריפטו הטובה באירופה.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. ידע מוגבר. גישה חופשית.
• CryptoHawk. רדאר אלטקוין. ניסיון חינם.
• מקור: https://physicsworld.com/a/using-physics-to-fuel-fibre-optic-innovation/