Od O do L: evolucija optičnih valovnih dolžin
V komunikacijskem sistemu z optičnimi vlakni je bilo določenih in standardiziranih več oddajnih pasov od prvotnega O-pasu do U / XL-pasu. E-in U / XL-pasovi so se običajno izogibali, ker imajo regije z veliko izgubo zaradi prenosa. E-pas predstavlja območje vodnega vrha, medtem ko se U / XL-pas nahaja na samem koncu prenosnega okna za silikatno steklo.
Vlakna Intercity in Metro Ring že nosijo signale na več valovnih dolžinah, da povečajo pasovno širino. Vlakna, ki vstopajo doma, bodo kmalu storila enako. Sedaj je bilo razvitih več vrst optičnih telekomunikacijskih sistemov, ki temeljijo na multipleksiranju s časovno ločitvijo (TDM), drugi pa na multipleksiranju z valovno dolžino (WDM), bodisi na multipleksiranju z gosto valovno dolžino (DWDM) ali na multipleksiranju z oddajanjem na velike valovne dolžine (CWDM). Ta članek lahko predstavlja evolucijo optičnih pasov valovnih dolžin predvsem z opisom teh treh visoko zmogljivih sistemov.
Multipleksiranje z deljenjem z gosto valovno dolžino
DWDM sistemi so bili razviti za obravnavanje naraščajočih potreb pasovne širine hrbteničnih optičnih omrežij. Ozek razmik (običajno 0,2 nm) med trakovi valovnih dolžin poveča število valovnih dolžin in omogoča hitrost prenosa podatkov iz več Terabits na sekundo (Tbps) v enem vlaknu.
Ti sistemi so bili najprej razviti za valovne dolžine laserske svetlobe v C-pasu, kasneje pa v L-pasu, pri tem pa so izkoristili valovne dolžine z najnižjimi stopnjami oslabitve v steklenih vlaknih in možnostjo optičnega ojačanja. Ojačevalniki vlaken z dopustom iz erbija (EDFA, ki delujejo na teh valovnih dolžinah) so ključna tehnologija za te sisteme. Ker WDM sistemi uporabljajo veliko valovnih dolžin hkrati, kar lahko pripelje do velikega slabljenja. Zato se uvede tehnologija optičnega ojačanja. Ramansko ojačanje in ojačevalniki z vlakni, napajani z erbijem, sta dve običajni vrsti, ki se uporablja v sistemu WDM.
Da bi zadostili povpraševanju po „neomejeni pasovni širini“, so menili, da bi bilo treba DWDM razširiti na več pasov. V prihodnosti pa se bo tudi L-band izkazal za koristnega. Ker so EDFA v L-pasu manj učinkoviti, bomo ponovno uporabili tehnologijo Ramanovega ojačanja s pripadajočimi valovnimi dolžinami črpanja blizu 1485 nm.
Grobo valovno deljenje
CWDM je poceni različica WDM. Na splošno ti sistemi niso ojačani in imajo zato omejen obseg. Običajno uporabljajo cenejše svetlobne vire, ki niso stabilizirani s temperaturo. Potrebne so večje vrzeli med valovnimi dolžinami, običajno 20 nm. To seveda zmanjša število valovnih dolžin, ki jih je mogoče uporabiti, in tako zmanjša skupno razpoložljivo pasovno širino.
Trenutni sistemi uporabljajo S-, C- in L-pasove, ker ti pasovi naseljujejo naravno območje zaradi nizkih optičnih izgub v steklenih vlaknih. Čeprav je razširitev na O in E-pas (1310 nm do 1450 nm) mogoča, sistem doseže (razdalja, ki jo svetloba lahko potuje v vlaknih in še vedno zagotavlja dober signal brez ojačanja), ki bo posledica utrpela izgube zaradi uporabe 1310 nm območje v modernih vlaknih.
Multipleksiranje z delitvijo časa
Sistemi TDM uporabljajo bodisi eno valovno dolžino ali dva (z eno valovno dolžino, ki je dodeljena vsaki smeri). Rešitve TDM so trenutno v središču pozornosti z uporabo tehnologij FTTH. EPON in GPON sta TDM sistema. Standardna porazdelitev pasovne širine za GPON zahteva med 1260 in 1360 nm navzgor, 1440 do 1500 nm navzdol, in 1550 do 1560 nm za kabelsko televizijo.
Da bi zadostili povišanju povpraševanja po pasovni širini, bodo ti sistemi zahtevali nadgradnjo. Nekateri napovedujejo, da bodo morali TDM in CWDM (ali celo DWDM) obstajati v istih nameščenih omrežnih vlaknih. Da bi to dosegli, poteka delo v organih za standardizacijo za opredelitev filtrov, ki blokirajo valovne dolžine, ki niso GPON, za trenutno nameščene stranke. To bo zahtevalo uporabo CWDM dela za uporabo valovnih dolžin daleč od tistih, ki so rezervirane za GPON. Zato bodo morali uporabiti L-pas ali C- in L-pasove in pod pogojem, da se video ne uporablja.
Zaključek
V vsakem primeru je bila dokazana zadostna zmogljivost za zagotavljanje visoke učinkovitosti za današnje in jutrišnje sisteme. Iz tega članka vemo, da prvotni O-band ni več zadovoljil hitrega razvoja visoke pasovne širine. In razvoj optičnih valovnih dolžin samo pomeni, da bo potrebnih več in več pasov. V prihodnosti, z rastjo FTTH aplikacij, ni dvoma, da bodo C- in L-pasovi igrali vse pomembnejše vloge v optičnem prenosnem sistemu.