Зі стрімким розвитком мереж 5G попит на мережеву передачу даних зростає експоненціально. Пропускна здатність оптичних мереж, як основної несучої мережі, має вирішальне значення для розвитку мереж 5G. Однією з магічних засобів для розширення пропускної спроможності оптичних мереж є безперервне заглиблення в доступні смугові ресурси оптичних волокон, тобто постійне розширення ширини шляху передачі оптичних мереж. Чим ширша дорога передачі, тим природно зростатиме пропускна спроможність оптичної мережі. Далі я розповім вам про ці стрічки оптичного волокна.
Традиційний гурт
Як випливає з назви, волоконно-оптичний зв’язок – це зв’язок, у якому світло використовується як носій інформації, а оптичне волокно використовується як середовище передачі. Однак не будь-яке світло підходить для оптоволоконного зв'язку. Різні довжини хвилі світла (які можна просто зрозуміти як світло з різними кольорами) мають різні втрати передачі в оптичних волокнах. Світло з великими втратами передачі не може переносити інформацію по оптичному волокну.
Після тривалих досліджень вчених було вперше виявлено, що світло з довжиною хвилі 850 нм можна використовувати як світло для оптичного зв'язку. Цей діапазон хвиль також прямо називають діапазоном хвиль 850 нм. Однак втрати передачі в діапазоні довжин хвиль 850 нм є відносно великими, і немає відповідного волоконного підсилювача. Тому діапазон 850 нм підходить лише для передачі на короткі відстані.
Пізніше вчені досліджували оптичну смугу «області довжин хвиль із низькими втратами», тобто світло в області 1260~1625 нм, яка найбільше підходить для передачі в оптичних волокнах. Див. малюнок нижче, щоб дізнатися про зв’язок між втратою передачі та оптичним діапазоном.
Що таке О-діапазон?
О-діапазон – вихідний діапазон 1260-1360 нм. O-діапазон – це перший діапазон довжин хвиль, який історично використовувався для оптичного зв’язку, з мінімальним спотворенням сигналу (через дисперсію).
Що таке E-діапазон?
Електронний діапазон (розширений діапазон довжин хвиль: 1360-1460 нм) є найменш поширеним із цих діапазонів. Електронний діапазон в основному використовується як розширення O-діапазону, але його застосування мало, головним чином тому, що багато існуючих оптичних кабелів демонструють високе загасання в E-діапазоні, а виробничий процес дуже енергоємний, тому його використання в оптичному зв’язку обмежена.
Що таке S-діапазон?
Втрати волокна в S-діапазоні (короткохвильовий діапазон: 1460-1530 нм) нижчі, ніж у O-діапазоні, а S-діапазон використовується для багатьох PON (пасивних оптичних мережевих) систем.
Що таке діапазон C?
С-діапазон (звичайний діапазон) коливається від 1530 нм до 1565 нм, представляючи звичайний діапазон. Оптичне волокно демонструє найменші втрати в C-діапазоні та має більшу перевагу в системах передачі на великі відстані. Він зазвичай використовується в багатьох міських, міжміських, наддалеких і підводних системах оптичної передачі в поєднанні з WDM іEDFAтехнології. С-діапазон стає все більш важливим, оскільки відстані передачі стають довшими, а волоконно-оптичні підсилювачі використовуються замість оптичних-електрон-оптичних повторювачів. Використання С-діапазону розширилося з появоюDWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing), що дозволяє кільком сигналам спільно використовувати одне волокно.
Що таке L-діапазон?
L-діапазон (довгохвильовий діапазон) (довгохвильовий діапазон: 1565-1625 нм) є другим діапазоном довжин хвиль із найнижчими втратами, і часто використовується, коли діапазону C недостатньо для задоволення вимог щодо пропускної здатності. Завдяки широкій доступності волоконних підсилювачів з b-легуванням (EDFA) системи DWDM були розширені до L-діапазону та спочатку використовувалися для розширення пропускної здатності наземних оптичних мереж DWDM. Тепер операторам підводного кабелю запропоновано робити те ж саме – розширювати загальну пропускну здатність підводних кабелів.
Оскільки втрати затухання при передачі двох вікон передачі C-діапазону та L-діапазону є найменшими, світловий сигнал у системі DWDM зазвичай вибирається в C-діапазоні та L-діапазоні. Окрім O-діапазону до L-діапазону, є ще дві смуги: смуга 850 нм і U-діапазон (наддовга смуга: 1625-1675 нм). Діапазон 850 нм є домінуючою довжиною хвилі для багатомодових волоконно-оптичних систем зв’язку, що містять VCSEL (поверхнево-випромінювальні лазери з вертикальною порожниною). U-діапазон в основному використовується для моніторингу мережі.
