Sử dụng vật lý để thúc đẩy đổi mới sợi quang

Đối với một số nhà khoa học mới bắt đầu sự nghiệp, tương lai là một con đường được định trước được viết trên các vì sao; đối với những người khác, có vẻ như tương lai có thể được tìm thấy ở mặt sau của biên lai cửa hàng tạp hóa. Lấy Christine run rẩy người, vào đầu những năm 1980, vừa hoàn thành năm đầu tiên của chương trình đại học về vật lý kỹ thuật tại Đại học Laval, Thành phố Quebec, và chuẩn bị làm việc mùa hè tại Bưu điện Canada. Đó là lúc cô tình cờ gặp một trong những giảng viên của mình ở siêu thị địa phương.

Khi biết được kế hoạch của cô, cố vấn nghề nghiệp tương lai của Tremblay đã viết nguệch ngoạc một lựa chọn thay thế ở mặt sau biên nhận cho đến khi của anh ta, cung cấp chi tiết liên hệ của hai giáo sư có thể đang cần trợ lý nghiên cứu trong kỳ nghỉ hè. Tò mò nổi lên, Tremblay đi đến khoa vật lý, gõ cửa một số nhà và nhận được một vị trí làm việc ba tháng trong khoa của Laval. Trung tâm Quang học, Quang tử và Laser (COPL).

Khi ở đó, cô ấy đã nghiên cứu thiết lập nguyên mẫu phát hiện dấu vân tay dựa trên laser và xây dựng lại một CO trông có vẻ khá xấu xí – trên thực tế, đã bị tháo dỡ hoàn toàn – CO₂ hệ thống laze. “Tôi yêu mùa hè năm đó – không khí ở khoa thật tuyệt vời,” Tremblay nhớ lại. “Tôi thực sự là một đứa trẻ mới đến thị trấn, làm việc cùng với tất cả những sinh viên tốt nghiệp tài năng này, nhưng tôi có tư duy làm được và mong muốn học hỏi từ tất cả họ.”

Tremblay không bao giờ nhìn lại. Tiếp theo bằng vật lý kỹ thuật của cô là bằng Thạc sĩ về quang học tích hợp và bằng tiến sĩ về quang điện tử, sau đó cô đã dành 14 năm tích lũy kiến ​​thức về lĩnh vực và bí quyết ứng dụng tại các công ty công nghệ cáp quang hàng đầu của Canada. Những điều đó được bao gồm TÔI KHÔNG (một trung tâm nghiên cứu tư nhân tập trung vào đổi mới quang học và quang tử học cho các đối tác trong ngành); Nortel (vào thời điểm đó, một trong những nhà sản xuất thiết bị mạng lớn nhất ngành viễn thông); EXFO (chuyên cung cấp thiết bị đo lường và kiểm tra sợi quang); Và Roctest (phát triển cảm biến sợi quang và bộ đo lường cho các ứng dụng địa kỹ thuật).

Xây dựng hệ thống phân cấp kiến ​​thức

Sự hiểu biết chi tiết đó bắt nguồn từ các khối xây dựng của mạng truyền thông cáp quang - cụ thể là các máy phát laser, bộ khuếch đại quang, bộ chuyển mạch, máy thu và sợi làm nền tảng cho việc truyền dữ liệu băng thông cao - đã cung cấp thông tin và làm phong phú thêm sự nghiệp nghiên cứu học thuật sau này của Tremblay tại École de công nghệ cao cấp (ÉTS) ở Montréal trong 18 năm qua. Cô giải thích: “Nó giúp bạn thiết kế các giải pháp thực tế cho mạng khi bạn biết những gì các thành phần quang học có thể mang lại cũng như những hạn chế của chúng về mặt hiệu suất và tối ưu hóa”.

Đối với Tremblay, một điểm thu hút lớn của lĩnh vực truyền thông quang học là cơ hội nó mang lại cho cô để làm việc với những người thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau, chẳng hạn như kỹ sư điện, nhà vật lý, nhà toán học, nhà tích hợp thành phần, nhà khoa học máy tính và gần đây là chuyên gia học máy. . Ngoài ra còn có rất nhiều sự hợp tác giữa giới học thuật và ngành công nghiệp, trong đó trọng tâm là làm việc với các nhóm R&D của nhà sản xuất thiết bị (cũng như bộ phận tiếp thị và phát triển kinh doanh) để chuyển đổi và thương mại hóa các đột phá nghiên cứu thành các công nghệ và ứng dụng sẵn sàng cho mạng.

Tremblay nói: “Con đường R&D của tôi đã cho phép tôi làm việc trên một phạm vi rộng lớn và vẫn đang phát triển về vật lý và kỹ thuật”. “Tất nhiên, điều đó giúp ích cho tôi vì vốn là người có tính tò mò - một người thích khám phá những hướng đi mới để theo đuổi những hướng nghiên cứu mới. Mọi cơ hội sẽ đến khi bạn cởi mở, sẵn sàng kết nối và cộng tác với các đối tác cùng giải quyết những vấn đề thú vị của riêng họ.”

Trọng tâm R&D và sự đa dạng trong cách tiếp cận được phản ánh trong nhóm nghiên cứu ÉTS của Tremblay, mà theo cô là một “nhóm đa ngành” bao gồm hai postdoc, ba nghiên cứu sinh tiến sĩ và 10 thành viên khác trong nhóm (chủ yếu là sinh viên Thạc sĩ/MEng và trợ lý nghiên cứu). Điều đáng chú ý là, do sự mất cân bằng giới tính lâu dài trong các ngành kỹ thuật viễn thông, nhóm của Tremblay đã bao gồm nhiều phụ nữ hơn nam giới trong XNUMX năm qua – và cô ấy thú nhận là “rất tự hào khi có được sự kết hợp tài năng giữa các nhà khoa học ứng dụng và kỹ sư ứng dụng làm việc trong nhóm của tôi”. đội".

Đào tạo thế hệ tiếp theo

Ngoài sở thích nghiên cứu phạm vi rộng, Tremblay còn đam mê phát triển chuyên môn và giáo dục. Đặc biệt, cô đã làm nhiều việc để đào tạo thế hệ kỹ sư truyền thông tiếp theo hỗ trợ việc lắp đặt, thử nghiệm và bảo trì mạng quang tốc độ cao - chủ yếu thông qua mối quan hệ hợp tác lâu dài với công ty hàng đầu của Hiệp hội Quang học Truyền thông cáp quang (OFC) Hội nghị thường niên

Làm việc cùng với các đồng nghiệp trong ngành, Tremblay là người đồng hướng dẫn học thuật cho hai khóa học giáo dục thường xuyên được đón nhận nồng nhiệt tại OFC: một khóa về mô tả và thử nghiệm đặc tính sợi quang trong các mạng đường dài và khu vực đô thị; phần còn lại về các phép đo liên quan đến phân cực trong mạng cáp quang. Cô giải thích: “Đây là những hội thảo thực tế, thực hành nhắm đến đối tượng hỗn hợp gồm sinh viên nghiên cứu, kỹ sư mới bắt đầu sự nghiệp cũng như những chuyên gia cao cấp về viễn thông và quang tử từ khắp nơi trên thế giới”.

Điều quan trọng là tất cả các bộ dụng cụ quang học mà những người tham dự sử dụng đều được nhiều công ty đo lường và thử nghiệm khác nhau cho mượn miễn phí, trong đó Tremblay phải “thỏa thuận” trước để kêu gọi sự ủng hộ từ những người như chủ cũ EXFO của cô. Do tính chất tương tác của khóa đào tạo, Tremblay cho rằng cô đã học được nhiều điều từ các đại biểu cũng như những gì họ có thể học được từ những người hướng dẫn, đồng thời tạo ra một số mối quan hệ lâu dài. Cô lưu ý: “Tôi rất vui và tự hào được đóng góp cho chương trình phát triển chuyên môn của OFC. “Mặc dù đây là một khoản chi phí không hề nhỏ so với các hoạt động nghiên cứu ÉTS của tôi, nhưng nó rất thú vị và vô cùng bổ ích ở mức độ tương đương.”

Hiện nay, Tremblay là giáo sư chính thức của khoa kỹ thuật điện ÉTS, đồng thời là nhà nghiên cứu sáng lập và người đứng đầu bộ phận nghiên cứu của viện. Phòng thí nghiệm công nghệ mạng. Lớp thử nghiệm sợi quang tiên tiến này được phát triển cùng với nhà sản xuất thiết bị viễn thông Ciena trong thập kỷ qua và hơn thế nữa, bao gồm 2500 km các loại cáp quang khác nhau liên kết một loạt hệ thống truyền dẫn quang tốc độ cao. Cùng với Ciena, các đối tác R&D hiện tại của cô là Đại học Công nghệ Chalmer ở Thụy Điển, trường kỹ thuật Pháp Télécom SudParis và nhà cung cấp dịch vụ viễn thông Canada ĐIỆN THOẠI.

Như vậy, chương trình nghiên cứu của Tremblay trải rộng trên nhiều lĩnh vực được quan tâm. Ví dụ, nó bao gồm “mạng quang thông minh”, trong đó học máy được sử dụng để dự báo chất lượng truyền trong hệ thống cáp quang cũng như giám sát hiệu suất của các mạng được cài đặt (bao gồm các phương pháp dự đoán về sự xuống cấp và sự cố trên nhiều nhà máy sợi quang). triển khai để thông báo nâng cấp kỹ thuật). Nhóm của Tremblay cũng nghiên cứu các kiến ​​trúc mạng quang “không lọc” (dựa trên các công nghệ định tuyến quang thụ động chi phí thấp) cũng như mô hình hóa thiết bị quang tử và đo phân cực cho các ứng dụng cảm biến trong mạng viễn thông.

Một cơ hội mới nổi khác là truyền thông lượng tử. Tremblay cho biết: “Lượng tử phần lớn là niềm khát vọng đối với chúng tôi hiện nay, mặc dù chúng tôi đã nói chuyện với các chuyên gia có liên quan ở Canada”. Tuy nhiên, nếu sắp có nguồn tài trợ, nhóm của cô có kế hoạch tối ưu hóa hiệu suất phân phối khóa lượng tử đường dài, an toàn trên mạng quang cổ điển bằng cách sử dụng các công nghệ quang tử vướng víu lượng tử được thiết kế.

Bỏ con đường nghiên cứu sang một bên, thông điệp chính của Tremblay dành cho các nhà vật lý mới bắt đầu sự nghiệp ngày nay cũng giống như 40 năm trước, tại cửa hàng tạp hóa ở Thành phố Quebec. Cô kết luận: “Hãy làm theo bản năng của bạn và tò mò”. “Điều quan trọng không kém là phải tỉnh táo để khi có cơ hội mới, bạn có thể tận dụng chúng”.

Các bài viết Sử dụng vật lý để thúc đẩy đổi mới sợi quang xuất hiện đầu tiên trên Thế giới vật lý.

• Coinsmart. Sàn giao dịch Bitcoin và tiền điện tử tốt nhất Châu Âu.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Khuếch đại kiến ​​thức. TRUY CẬP MIỄN PHÍ.
• CryptoHawk. Radar Altcoin. Dùng thử miễn phí.
• Nguồn: https://physicalworld.com/a/using-physics-to-fuel-fibre-optic-innovation/