EVOLUTION AV OPTISKA VÅLÄNGDSBAND

Jun 02, 2022

Lämna ett meddelande

Eftersom fiberoptiska nätverk har utvecklats för högre hastigheter, längre avstånd och våglängdsmultiplexering (WDM), har fibrer använts i nya våglängdsområden, nämligen "band". Fiberöverföringsband har definierats och standardiserats, från det ursprungliga O-bandet till U/XL-banden. Denna artikel kommer huvudsakligen att illustrera utvecklingen av de typiska fiberöverföringsbanden som används för olika optiska telekomsystem.


Bland dessa band var O-bandet, även kallat Original-bandet, det första bandet som användes i optisk telekommunikation på grund av den lilla pulsbreddningen (liten spridning); Single-mode fiberöverföring började i "O-bandet" strax ovanför cutoff-våglängden för SM-fibern som utvecklats för att dra fördel av den lägre förlusten av glasfibern vid längre våglängder och tillgängligheten av 1310nm diodlasrar.


DWDM wavelength

E-bandet representerar vattentoppområdet medan U/XL-bandet finns i slutet av transmissionsfönstret för kiselglas. E-bandet (vattentoppbandet) har ännu inte visat sig användbart förutom för CWDM. Det används förmodligen mest som en förlängning av O-bandet men få tillämpningar har föreslagits och det är mycket energikrävande för tillverkning. E-banden och U/XL-banden undviks vanligtvis eftersom de motsvarar områden med hög överföringsförlust.


För att dra fördel av den lägre förlusten vid våglängden 1550nm utvecklades sedan fiber för C-bandet. C-bandet används ofta tillsammans med utvecklingen av ultralångdistansöverföring med EDFA- och WDM-teknologier. När överföringsavstånden blev längre och fiberförstärkare började användas istället för optisk-till-elektronisk-till-optisk repeater, blev C-bandet viktigare. Med tillkomsten av DWDM (dense wavelength-division multiplexing) som gör det möjligt för flera signaler att dela en enda fiber, utökades användningen av C-band.


Med utvecklingen av fiberförstärkare (Raman och thulliumdopade) utökades DWDM-systemet uppåt till L-bandet, vilket utnyttjade våglängderna med de lägsta dämpningshastigheterna i glasfiber samt möjligheten till optisk förstärkning. Erbiumdopade fiberförstärkare (EDFA, som arbetar vid dessa våglängder) är en nyckelteknik för dessa system. Eftersom WDM-system använder flera våglängder samtidigt, vilket kan leda till mycket dämpning. Därför introduceras optisk förstärkningsteknik.


Trots stora förväntningar kan antalet installerade system som använder all-Raman-lösningar över hela världen räknas på en hand. I framtiden kommer dock L-bandet också visa sig vara användbart. Eftersom EDFA:er är mindre effektiva i L-bandet, kommer användningen av Raman-förstärkningsteknologi att adresseras på nytt, med relaterade pumpvåglängder nära 1485nm.


Även om CWDM nu betraktas som en lågkostnadsversion av WDM som har använts, fungerar de flesta inte över långa avstånd. Det mest populära är FTTH PON-systemet, som skickar signaler nedströms till användare vid 1490nm (i S-band) och använder lågkostnadsöverföring på 1310nm uppströms. Tidiga PON-system använder också 1550 nedströms för TV, men det ersätts av IPTV på den nedströms digitala signalen vid 1490nm. Andra system använder en kombination av S-, C- och L-band för att överföra signaler på grund av den lägre dämpningen av fibrer. Vissa system använder till och med lasrar med ett avstånd på 20 nm över hela intervallet 1260 nm till 1660 nm men endast med fibrer med låg vattentopp.


Även om olika våglängdsband för O-, S-, C- och L-banden har kommit i bruk med den explosiva expansionen av trafiken de senaste åren, realiserades inte de optiska fiberförstärkarna för O- och S-bandets våglängder för många år på grund av många tekniska hinder. C- och L-band som oftast används i fiberoptiska nätverk kommer att spela allt viktigare roller i optiska transmissionssystem med tillväxten av FTTH-applikationer.


Skicka förfrågan