تکامل باندهای طول موج نوری

Jun 02, 2022

پیام بگذارید

همانطور که شبکه های فیبر نوری برای سرعت های بالاتر، مسافت های طولانی تر و مالتی پلکسی تقسیم طول موج توسعه یافته اند.WDM) الیاف در محدوده های طول موج جدید، یعنی "باند" استفاده شده است. باندهای انتقال فیبر از باند O اصلی تا باندهای U/XL تعریف و استاندارد شده اند. این مقاله عمدتاً تکامل باندهای انتقال فیبر معمولی مورد استفاده برای سیستم‌های مخابراتی نوری مختلف را نشان می‌دهد.


در میان این باندها، باند O که باند اصلی نیز نامیده می شود، اولین باند مورد استفاده در مخابرات نوری به دلیل گسترش پالس کوچک (پراکندگی کوچک) بود. انتقال فیبر تک حالته در "باند O" درست بالاتر از طول موج قطع فیبر SM آغاز شد که برای استفاده از اتلاف کمتر فیبر شیشه ای در طول موج های بلندتر و در دسترس بودن لیزرهای دیود 1310 نانومتری توسعه یافته است.


DWDM wavelength

باند E منطقه اوج آب را نشان می دهد در حالی که باند U/XL در انتهای پنجره انتقال برای شیشه سیلیکا قرار دارد. E-band (باند پیک آب) هنوز به جز CWDM مفید واقع نشده است. احتمالاً بیشتر به عنوان توسعه باند O استفاده می شود، اما کاربردهای کمی پیشنهاد شده است و برای ساخت بسیار انرژی بر است. باندهای E و U/XL معمولاً اجتناب می‌شوند زیرا با مناطق با تلفات انتقال بالا مطابقت دارند.


برای استفاده از تلفات کمتر در طول موج 1550 نانومتر، فیبر برای باند C توسعه یافت. باند C معمولاً همراه با توسعه انتقال از راه دور فوق العاده با فناوری های EDFA و WDM استفاده می شود. با طولانی تر شدن فواصل انتقال و استفاده از تقویت کننده های فیبر به جای تکرار کننده های نوری به الکترونیکی به نوری، باند C اهمیت بیشتری پیدا کرد. با ظهور DWDM (تقسیم طول موج متراکم مالتی پلکس) که سیگنال های متعدد را قادر می سازد تا یک فیبر واحد را به اشتراک بگذارند، استفاده از باند C گسترش یافت.


با توسعه تقویت کننده های فیبر (رامان و تولیوم دوپ شده)، سیستم DWDM به سمت باند L گسترش یافت و از طول موج هایی با کمترین نرخ تضعیف در فیبر شیشه ای و همچنین امکان تقویت نوری استفاده کرد. تقویت کننده های فیبر دوپ شده با اربیوم (EDFA که در این طول موج ها کار می کنند) یک فناوری فعال کننده کلیدی برای این سیستم ها هستند. زیرا سیستم های WDM از چندین طول موج به طور همزمان استفاده می کنند که ممکن است منجر به تضعیف بسیار شود. بنابراین فناوری تقویت نوری معرفی شده است.


با وجود انتظارات زیاد، تعداد سیستم های نصب شده با استفاده از راه حل های All-Raman در سراسر جهان را می توان روی یک دست حساب کرد. با این حال، در آینده، باند L نیز مفید خواهد بود. از آنجایی که EDFAها در باند L کارایی کمتری دارند، استفاده از فناوری تقویت Raman با طول موج‌های پمپاژ مرتبط نزدیک به 1485 نانومتر مورد بررسی مجدد قرار خواهد گرفت.


اگرچه CWDM اکنون به عنوان یک نسخه کم هزینه از WDM در نظر گرفته می شود که مورد استفاده قرار گرفته است، اکثر آنها در فواصل طولانی کار نمی کنند. محبوب ترین سیستم FTTH PON است که سیگنال های پایین دستی را برای کاربران در 1490 نانومتر (در باند S) ارسال می کند و از انتقال کم هزینه 1310 نانومتری در بالادست استفاده می کند. سیستم‌های PON اولیه نیز از 1550 downstream برای تلویزیون استفاده می‌کنند، اما IPTV در سیگنال دیجیتال پایین‌دست در 1490 نانومتر جایگزین می‌شود. سیستم‌های دیگر از ترکیبی از باندهای S، C و L برای حمل سیگنال‌ها استفاده می‌کنند، زیرا فیبرها ضعیف‌تر هستند. برخی از سیستم‌ها حتی از لیزر در فاصله 20 نانومتری در محدوده کامل 1260 نانومتر تا 1660 نانومتر استفاده می‌کنند، اما فقط با فیبرهای پیک آب کم.


اگرچه باندهای طول موج مختلفی از باندهای O-، S-، C- و L- با گسترش انفجاری ترافیک در سال‌های اخیر مورد استفاده قرار گرفته‌اند، تقویت‌کننده‌های فیبر نوری برای طول‌موج‌های باند O و S برای طول موج‌های O- و S-باند مورد استفاده قرار نگرفتند. چندین سال به دلیل بسیاری از موانع فنی. باند C و L که بیشتر در شبکه های فیبر نوری استفاده می شود، با رشد برنامه های کاربردی FTTH، نقش های مهم تری را در سیستم انتقال نوری ایفا می کند.


ارسال درخواست