Jenis transceiver gentian mengendalikan panjang gelombang yang berbeza

 

Jenis transceiver gentian beroperasi pada panjang gelombang tertentu-terutamanya 850nm, 1310nm dan 1550nm-setiap satu dioptimumkan untuk jarak penghantaran dan jenis gentian yang berbeza. Memahami cara jenis transceiver gentian mengendalikan pemilihan panjang gelombang menentukan jangkauan isyarat, keserasian infrastruktur dan kesesuaian aplikasi.

Kekhususan panjang gelombang ini wujud kerana gentian optik mempamerkan ciri pengecilan yang berbeza merentasi spektrum inframerah. Pada 850nm, gentian pelbagai mod mengalami kehilangan isyarat kira-kira 2.5dB/km, manakala gentian mod tunggal-pada 1550nm mencapai serendah 0.3dB/km-perbezaan yang diterjemahkan kepada ratusan kilometer dalam keupayaan penghantaran.

 

 

Kategori Panjang Gelombang Standard dan Aplikasinya

 

Tiga jalur panjang gelombang mendominasi komunikasi gentian optik, dan jenis transceiver gentian berbeza menyediakan segmen rangkaian yang berbeza berdasarkan fizik dan ekonomi.

850nm: Jangkauan -Pendek Transmisi Multimod

Panjang gelombang 850nm memancarkan-sambungan jarak pendek dalam pusat data dan rangkaian perusahaan. Transceiver ini menggunakan gentian berbilang mod dengan diameter teras 50 atau 62.5 mikron, membenarkan berbilang mod cahaya merambat secara serentak.

Keupayaan jarak berbeza mengikut kadar data. Modul SFP 1Gbps mencapai 550 meter pada gentian berbilang mod OM2, manakala modul SFP+ 10Gbps menghantar sehingga 300 meter pada OM3, dan modul 100Gbps QSFP28 mengurus 100 meter pada OM4. Kadar data yang lebih tinggi memampatkan jarak penghantaran kerana penyebaran modal-penyebaran denyutan cahaya merentasi laluan perambatan yang berbeza-menghadkan lebar jalur{14}}produk jarak.

Ekonomi memilih 850nm untuk pautan pendek. Sumber cahaya LED dan VCSEL (Tegak-Permukaan Rongga-Memancarkan Laser) kos jauh lebih rendah daripada laser DFB yang diperlukan untuk panjang gelombang yang lebih panjang. Antara jenis transceiver gentian, SFP 850nm biasa mungkin berharga $15-25, manakala setara 1310nm berharga $40-60. Kelebihan harga ini menjadikan 850nm standard untuk sambungan rak-ke-rak di mana jarak kekal di bawah 500 meter.

Kestabilan suhu menimbulkan cabaran teknikal utama. VCSEL mengalih keluaran panjang gelombang apabila suhu berubah, berpotensi menyebabkan penyebaran tambahan dalam gentian berbilang mod. Transceiver 850nm gred industri-(-40 darjah hingga 85 darjah ) mesti mengambil kira hanyut ini, manakala unit gred komersial (0 darjah hingga 70 darjah ) beroperasi dalam persekitaran terkawal.

1310nm: Sederhana-Kepelbagaian Jangkauan

Panjang gelombang 1310nm berfungsi sebagai tenaga kerja untuk rangkaian kampus, gelang akses metropolitan dan-perantaraan pengangkutan. Panjang gelombang ini beroperasi pada kedua-dua mod tunggal-dan gentian berbilang mod, walaupun mod tunggal-mendominasi untuk jarak melebihi 2km.

Pengecilan gentian pada 1310nm mengukur kira-kira 0.4dB/km pada gentian mod tunggal-OS1/OS2 standard. Transceiver dengan kuasa penghantaran -3dBm dan kepekaan penerima -20dBm menyediakan 17dB belanjawan pautan, menyokong kira-kira 40km selepas mengambil kira kerugian penyambung dan margin sistem.

Penyerakan kromatik-penyebaran denyutan cahaya akibat panjang gelombang-kelajuan perambatan bergantung-mencapai minimum sekitar 1310nm dalam gentian mod tunggal-piawai. Titik "sifar-serakan" ini membolehkan isyarat NRZ 10Gbps bergerak sejauh 40km tanpa pampasan serakan. Pada 1550nm, isyarat yang sama memerlukan penyerakan{11}}serat pemampasan atau skim modulasi lanjutan melebihi 20km.

Aplikasi 1310nm biasa termasuk penggunaan FTTx (serat ke rumah, bangunan atau tepi jalan), di mana jarak biasanya berkisar antara 10-20km. Sistem PON (Rangkaian Optik Pasif) sering menggunakan 1310nm untuk trafik huluan, dipasangkan dengan panjang gelombang hiliran 1490nm atau 1550nm dalam konfigurasi BiDi.

Jalur 1310nm juga menyokong saluran CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) dari 1270nm hingga 1330nm dengan jarak 20nm. Transceiver berwarna ini membolehkan berbilang sambungan selari pada pasangan gentian tunggal, dengan berkesan mendarabkan kapasiti infrastruktur tanpa meletakkan kabel tambahan.

1550nm:-Tulang Belakang Penghantaran Jarak Jauh

Panjang gelombang 1550nm mencapai pengecilan terendah dalam gentian optik-sekitar 0.3dB/km pada mod tunggal-piawai dan serendah 0.2dB/km pada gentian kehilangan-rendah yang dipertingkatkan. Kelebihan fizikal ini menjadikan 1550nm pilihan eksklusif untuk jarak melebihi 40km.

Aplikasi jangkauan-jauh dari 40km hingga 80km dengan transceiver standard, manakala varian jangkauan-jangkauan dan ultra-panjang-yang dilanjutkan meliputi 120km hingga 160km. Pautan yang lebih panjang ini memerlukan-laser DFB (Maklum Balas Teragih) berkualiti tinggi yang mengekalkan lebar spektrum sempit-biasanya di bawah 1nm-untuk meminimumkan kesan serakan kromatik.

Jalur C-(1530-1565nm) yang mengelilingi 1550nm berfungsi sebagai asas untuk sistem DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). DWDM menyalurkan ruang serapat 50GHz (0.4nm), membolehkan 40, 80, atau bahkan 96 panjang gelombang wujud bersama pada satu gentian. Transceiver DWDM koheren 100Gbps yang beroperasi sekitar 1550nm boleh menghantar 1,000km atau lebih dengan amplifikasi yang sesuai.

Erbium-Penguat Gentian Berdop (EDFA) berfungsi secara eksklusif dalam jalur-C dan L-(1565-1625nm), membolehkan penguatan optik tanpa penjanaan semula elektrik. Keupayaan ini menjadikan 1550nm satu-satunya pilihan praktikal untuk kabel dasar selam dan pautan tulang belakang merentas desa di mana amplifikasi sebaris setiap 80-100km memanjangkan jumlah capaian kepada beribu-ribu kilometer.

Pampasan serakan menjadi kritikal pada 1550nm. Gentian mod tunggal-piawai mempamerkan kira-kira 17 ps/(nm·km) serakan kromatik pada panjang gelombang ini. Isyarat 10Gbps dengan lebar spektrum 0.4nm mengumpul 68ps serakan sepanjang 10km-cukup untuk menyebabkan gangguan-simbol tanpa pampasan atau modulasi lanjutan.

 

Teknologi Pemindah Dua Arah dan WDM

 

Jenis transceiver gentian tradisional menggunakan gentian berasingan untuk fungsi penghantaran dan penerimaan. Teknologi BiDi (Dua Arah) dan WDM mengubah model ini dengan menghantar berbilang panjang gelombang ke atas satu helai gentian.

Pasangan Panjang Gelombang BiDi Transceiver

Transceiver BiDi menyepadukan pengganding WDM yang memisahkan penghantaran dan menerima panjang gelombang yang bergerak dalam arah bertentangan pada satu gentian. Pasangan panjang gelombang biasa termasuk 1310nm/1490nm untuk jarak pendek hingga sederhana (10-40km) dan 1490nm/1550nm untuk jangkauan lebih jauh (40-80km).

Transceiver pada titik A menghantar pada 1310nm manakala menerima pada 1490nm. Transceiver titik B melakukan penghantaran-balikan pada 1490nm dan menerima pada 1310nm. Pendekatan pasangan-yang dipadankan ini memerlukan perancangan penggunaan yang teliti kerana mencampurkan panjang gelombang yang tidak serasi memutuskan pautan.

Teknologi BiDi menggandakan kapasiti infrastruktur gentian tanpa memasang kabel tambahan. Himpunan gentian 12-lembar yang secara tradisinya menyokong 6 pautan dupleks kini boleh menyokong 12 sambungan BiDi. Pengendali pusat data menggunakan kelebihan ini untuk menangguhkan pembinaan gentian yang mahal, terutamanya dalam persekitaran bandar yang dikekang oleh saluran.

Cabaran teknikal utama melibatkan pengasingan panjang gelombang. Pengganding WDM mesti menyediakan sekurang-kurangnya 15{3}}20dB pengasingan antara laluan hantar dan terima untuk mengelakkan gangguan isyarat. Pengganding berkualiti rendah menyebabkan crosstalk yang merendahkan kadar ralat bit, terutamanya pada kadar data yang lebih tinggi di mana margin pemasaan mengetatkan.

Modul 25G SFP28 BiDi baru-baru ini memasuki pengeluaran menggunakan pasangan panjang gelombang 1270nm/1330nm melalui gentian mod-tunggal untuk penghantaran 10km. Transceiver ini menyokong aplikasi 5G fronthaul dan-pertengahan di mana ketersediaan gentian mengehadkan pengembangan rangkaian tetapi permintaan lebar jalur terus meningkat.

Organisasi Saluran CWDM

Transceiver CWDM beroperasi merentasi 18 panjang gelombang piawai dari 1270nm hingga 1610nm dengan jarak tepat 20nm. Penetapan saluran mengikut spesifikasi ITU-T G.694.2, dinomborkan secara berurutan sebagai 1270, 1290, 1310... hingga 1610.

Setiap saluran CWDM berfungsi secara bebas, membawa sebarang protokol atau kadar data dari 1Gbps hingga 100Gbps. Pereka bentuk rangkaian menetapkan panjang gelombang tertentu kepada jenis trafik yang berbeza-1310nm untuk data perusahaan, 1470nm untuk replikasi storan, 1550nm untuk litar sandaran-semuanya berkongsi pasangan gentian tunggal.

Belanjawan pautan berbeza mengikut panjang gelombang disebabkan oleh profil pengecilan gentian yang berbeza. Saluran CWDM 1310nm mengalami kehilangan 0.4dB/km, manakala saluran 1610nm melihat 0.4-0.5dB/km. Puncak penyerapan air sekitar 1383nm dari segi sejarah mengehadkan saluran "puncak air" ini, walaupun gentian-puncak air (LWP) rendah telah menghapuskan kekangan ini dalam penggunaan moden.

Teknologi CWDM memerlukan kawalan panjang gelombang yang kurang tepat berbanding DWDM, mengurangkan kos transceiver dengan ketara. SFP+ 10G CWDM mungkin berharga $80-120 berbanding $300-500 untuk DWDM yang setara. Ekonomi ini menjadikan CWDM menarik untuk rangkaian metro yang menjangkau 40-60km dengan keperluan 4-8 panjang gelombang.

Hanyutan suhu menimbulkan cabaran yang boleh diurus. Panjang gelombang laser CWDM boleh beralih ±2-3nm merentasi julat suhu operasi. Jarak saluran 20nm menyediakan jalur pengawal yang mencukupi untuk mengelakkan gangguan antara saluran bersebelahan walaupun dalam keadaan terma terburuk.

Kawalan Panjang Gelombang Ketepatan DWDM

Transceiver DWDM beroperasi dengan toleransi panjang gelombang yang jauh lebih ketat, biasanya dalam ±0.05nm (±6.25GHz) dari saluran ITU yang ditetapkan. Jalur C-menempatkan 88 saluran pada jarak 50GHz (0.4nm) atau 44 saluran pada jarak 100GHz (0.8nm).

Frekuensi saluran menerima sebutan piawai: Saluran 20 berada pada 1561.42nm (192.0 THz), Saluran 30 pada 1553.33nm (193.0 THz), dan sebagainya. Pengendali rangkaian memilih saluran tertentu berdasarkan profil penguat, infrastruktur sedia ada dan ciri penyebaran.

Penstabilan suhu menjadi wajib untuk transceiver DWDM. Penyejuk termoelektrik bersepadu (TEC) mengekalkan cetakan laser pada suhu malar tanpa mengira keadaan ambien. Kawalan haba ini menambah $100-200 setiap transceiver tetapi memastikan ketepatan panjang gelombang mencukupi untuk jarak saluran 50GHz.

Transceiver DWDM boleh talak menghapuskan pengurusan inventori panjang gelombang-tetap. Satu transceiver boleh tala boleh beralih merentasi 40-96 saluran ITU, sama ada melalui kawalan perisian atau peralatan penalaan luaran. Kos teknologi yang boleh disesuaikan 2-3x lebih daripada panjang gelombang tetap, tetapi fleksibiliti operasi mewajarkan premium untuk strategi ganti dan senario peruntukan pantas.

Kemajuan terkini dalam fotonik silikon telah mengurangkan penggunaan kuasa transceiver DWDM sambil meningkatkan ketumpatan penyepaduan. Modul 400G DWDM QSFP-DD mengeluarkan 14W-separuh kuasa pelaksanaan diskret-generasi sebelumnya-sambil menyokong penghantaran sehingga 80km dengan pembetulan ralat ke hadapan.

 

 

Kriteria Pemilihan Panjang Gelombang untuk Senario Berbeza

 

Memilih antara jenis transceiver gentian dan panjang gelombangnya melibatkan pengimbangan keperluan jarak, infrastruktur gentian, kadar data dan kekangan belanjawan.

Jarak-Pemilihan Didorong

Untuk sambungan di bawah 500 meter, transceiver berbilang mod 850nm menawarkan nisbah prestasi-kos terbaik. 10GBASE-SR SFP+ biasa berharga $25-40 dan berfungsi dengan infrastruktur berbilang mod OM3/OM4 sedia ada yang biasa di pusat data dan rangkaian kampus.

Julat 500m hingga 10km biasanya memerlukan pilihan mod-tunggal 1310nm antara jenis transceiver gentian yang tersedia. Modul -pertengahan ini berharga $50-100 bergantung pada kadar data dan set ciri. Membina-pautan ke bangunan, pengedaran kampus dan rangkaian akses metro beroperasi terutamanya pada 1310nm disebabkan oleh keseimbangan kos, ciri penyebaran dan ketersediaan yang menggalakkan.

Melebihi 10km, pemilihan panjang gelombang bergantung pada sama ada amplifikasi diperlukan. Pautan tidak diperkuat dari 10-40km berfungsi dengan baik pada 1310nm, terutamanya untuk aplikasi perusahaan di mana kesederhanaan penting. Untuk jarak melebihi 40km, 1550nm menjadi wajib untuk memanfaatkan pengecilan yang lebih rendah dan membolehkan penguatan EDFA jika pautan melepasi 80km.

Kekangan Infrastruktur Gentian

Infrastruktur gentian sedia ada sering menentukan pilihan panjang gelombang antara jenis transceiver gentian yang tersedia. Pemasangan berbilang mod lama mengehadkan pilihan kepada transceiver 850nm, walaupun capaian kekal terhad. Menggunakan transceiver mod tunggal-1310nm pada gentian berbilang mod berfungsi pada jarak yang sangat singkat (di bawah 100m) tetapi membazirkan keupayaan jarak transceiver mod tunggal.

Ketersediaan kiraan gentian mempengaruhi penggunaan BiDi dan WDM. Rangkaian dengan kekurangan gentian-biasa di kawasan metro dengan ruang konduit terhad-manfaat daripada teknologi BiDi yang menggandakan kapasiti setiap helai gentian. Kemudahan dengan 6 pasangan gentian boleh menyokong 12 sambungan dupleks menggunakan transceiver BiDi dan bukannya seni bina tradisional.

CWDM dan DWDM menjadi kos-efektif apabila menambah 4 atau lebih sambungan ke atas gentian sedia ada. Kos tambahan bagi transceiver berwarna dan pemultipleks pasif berjalan $500-1,500 setiap panjang gelombang, jauh di bawah kos $50,000-500,000 untuk memasang laluan gentian baharu dalam persekitaran bandar.

Protokol dan Faktor Kadar Data

Kadar data yang lebih tinggi biasanya mendapat manfaat daripada panjang gelombang yang lebih pendek untuk aplikasi jangkauan-pendek. 100Sambungan pusat data G dan 400G menggunakan isyarat PAM4 850nm melalui gentian berbilang mod untuk sambungan di bawah 150 meter. Lebar lebar gentian berbilang mod pada 850nm menampung peningkatan kandungan spektrum modulasi PAM4.

Pautan-panjang capaian kelajuan tinggi-menggunakan modulasi koheren yang canggih pada 1550nm. Transceiver 400G-ZR yang memancarkan lebih 120km menggunakan pengesanan koheren 16QAM polarisasi dwi, ​​yang memerlukan kehilangan 1550nm yang rendah digabungkan dengan ketepatan panjang gelombang DWDM untuk memultiplekskan berbilang saluran 400G pada pasangan gentian tunggal.

Rangkaian storan Fiber Channel kebanyakannya menggunakan 850nm untuk sambungan pendek dalam pusat data dan 1310nm untuk-replikasi storan antara kemudahan. Ekosistem suis Fiber Channel dan penyesuai bas hos yang mantap menyokong jenis transceiver gentian ini dengan kebolehoperasian yang disahkan.

 

Dinamik Pasaran dan Trend Teknologi

 

Pasaran transceiver optik global mencecah $12.6-13.6 bilion pada 2024 dan mengunjurkan kepada $25-42 bilion menjelang 2030-2033, mencerminkan kadar pertumbuhan tahunan kompaun 13-16%. Pusat data menyumbang kira-kira 61% daripada permintaan transceiver, diikuti oleh aplikasi telekomunikasi.

Transceiver gentian mod tunggal-menguasai dengan 57% bahagian pasaran, didorong oleh peningkatan keperluan capaian dalam kedua-dua pusat data hiperskala (untuk-sambungan antara kemudahan) dan rangkaian telekom (untuk fronthaul 5G dan pengagregatan metro). Transceiver berbilang mod mengekalkan bahagian 43% tetapi berkembang lebih perlahan pada 13-15% CAGR berbanding pertumbuhan 14-16% mod tunggal.

Peralihan ke arah transceiver 400G dan 800G mempercepatkan kecanggihan panjang gelombang. 800Modul G menggunakan 8 lorong isyarat 100G PAM4, biasanya pada 850nm untuk jangkauan dekat atau 1550nm yang koheren untuk jarak yang lebih jauh. Ramalan industri menjangkakan penghantaran transceiver 800G meningkat 60% pada tahun 2025, terutamanya untuk kluster latihan AI dan sambung awan hiperskala.

Teknologi fotonik silikon mengurangkan kos transceiver sambil meningkatkan prestasi. Mengintegrasikan komponen optik pada wafer silikon memanfaatkan skala ekonomi pembuatan semikonduktor, berpotensi menurunkan kos transceiver 400G di bawah $500 menjelang 2026-tahap yang menjadikan 400G berdaya saing dengan 100G untuk penggunaan baharu.

MWDM (Medium Wavelength Division Multiplexing) muncul pada 2024 untuk rangkaian 5G, menggunakan 12 panjang gelombang daripada 1267.5nm hingga 1374.5nm dengan jarak 3.5nm dan 7nm. Transceiver ini membahagikan perbezaan antara jarak lebar CWDM dan jarak sempit DWDM, mengoptimumkan kos dan kiraan saluran untuk aplikasi fronthaul yang memerlukan 6-12 panjang gelombang dalam jarak 10km.

Optik berpakej bersama (CPO) mewakili sempadan seterusnya, meletakkan transceiver terus pada silikon suis dan bukannya menggunakan modul boleh pasang. Penyepaduan ini mengurangkan penggunaan kuasa sebanyak 30-40% sambil meningkatkan integriti isyarat. Penggunaan MSM awal menyasarkan fabrik suis 51.2Tbps dan 102.4Tbps yang beroperasi pada 800G dan 1.6T setiap port, di mana pelesapan terma transceiver boleh pasang tradisional mencipta cabaran reka bentuk.

 

Pertimbangan Pelaksanaan

 

Penggunaan panjang gelombang yang berjaya memerlukan perhatian kepada beberapa faktor teknikal dan operasi.

Pengiraan Belanjawan Kuasa Optik

Setiap pautan gentian memerlukan belanjawan kuasa optik yang mencukupi-perbezaan antara kuasa output pemancar dan kepekaan penerima-untuk mengatasi kehilangan gentian, kehilangan penyambung dan mengekalkan margin sistem.

Pengiraan standard: Transceiver LR 1310nm menghantar pada -3dBm dan menerima pada -20dBm, memberikan 17dB belanjawan pautan. Lebih 35km gentian (0.4dB/km × 35km=14dB), menambah dua penyambung (0.5dB setiap satu) dan jidar sistem 3dB berjumlah 18dB. Pautan ini gagal dalam keadaan terburuk.

Menaik taraf kepada transceiver ER 1550nm dengan kuasa penghantaran -1dBm dan sensitiviti penerima -24dBm menghasilkan belanjawan 23dB. Pautan 35km yang sama kini mempunyai margin yang mencukupi: 35km × 0.3dB/km + 1dB penyambung + 3dB margin=14.5dB, meninggalkan rizab 8.5dB untuk penuaan gentian dan variasi suhu.

Keperluan Keserasian Panjang Gelombang

Transceiver yang disambungkan secara langsung mesti beroperasi pada panjang gelombang yang sama kecuali dalam konfigurasi BiDi. Transceiver 1310nm tidak boleh berkomunikasi dengan transceiver 1550nm walaupun kedua-duanya menggunakan-gentian mod-tunggal, fotodiod penerima tidak akan mengesan panjang gelombang yang salah dengan cekap.

Sistem CWDM dan DWDM memerlukan -transceiver dipadankan dengan panjang gelombang dan pemultipleks yang dikonfigurasikan dengan betul. Transceiver CWDM 1470nm mesti disambungkan ke port 1470nm pada pemultipleks. Kesalahan penyambungan panjang gelombang menyebabkan isyarat ditapis dan bukannya dihantar.

Transceiver BiDi datang dalam pasangan dipadankan berlabel "A" dan "B" atau "hulu" dan "hiliran." Bahagian A-mungkin memancarkan 1310nm/menerima 1490nm, manakala sisi B-memancarkan 1490nm/menerima 1310nm. Memasang dua pemancar sisi A-menghasilkan pautan-tidak berfungsi di mana kedua-dua hujung menghantar pada panjang gelombang yang sama.

Julat Operasi Persekitaran

Spesifikasi persekitaran transceiver menentukan kesesuaian penggunaan. Modul gred-komersial (0-70 darjah ) berfungsi dalam-pusat data terkawal dan pejabat pusat. Transceiver gred industri (-40 hingga 85 darjah ) mengendalikan kabinet luar, menara sel dan persekitaran pembuatan yang keras.

Pemindah terima suhu lanjutan-kos 30-50% lebih tinggi daripada setara komersil. Untuk modul 10G SFP+ BiDi, jangkakan gred komersial $60-80 berbanding gred industri $90-120. Premium harga membeli kebolehpercayaan operasi merentas suhu yang melampau yang akan menyebabkan transceiver komersial ditutup atau menghasilkan ralat.

Kestabilan panjang gelombang merentas julat suhu lebih penting untuk DWDM daripada CWDM. Transceiver DWDM mesti memegang saluran ITUnya dalam lingkungan ±0.05nm merentasi julat operasi penuh, memerlukan pampasan suhu aktif. Hanyut panjang gelombang ±2-3nm CWDM berada dalam jarak saluran 20nm, jadi pengurusan terma pasif sudah memadai.

 

Soalan Lazim

 

Bolehkah saya menggunakan transceiver panjang gelombang yang berbeza pada gentian yang sama?

Tidak, untuk pautan titik-ke-terus. Kedua-dua hujung mesti menggunakan panjang gelombang yang sama-1310nm hingga 1310nm atau 1550nm hingga 1550nm. Satu-satunya pengecualian ialah teknologi BiDi, yang dengan sengaja menggunakan panjang gelombang yang berbeza dalam arah yang bertentangan (seperti 1310nm sehala, 1490nm sebaliknya). Untuk sistem CWDM atau DWDM dengan pemultipleks, anda boleh menjalankan berbilang panjang gelombang pada gentian yang sama, tetapi setiap pasangan panjang gelombang mesti masih sepadan pada kedua-dua hujungnya.

Mengapakah 850nm mempunyai jangkauan yang lebih pendek daripada 1310nm atau 1550nm?

Gentian optik melemahkan cahaya lebih banyak pada panjang gelombang yang lebih pendek. Pada 850nm, gentian berbilang mod kehilangan kira-kira 2.5dB setiap kilometer, manakala gentian mod tunggal-pada 1310nm kehilangan kira-kira 0.4dB/km dan gentian 1550nm kehilangan hanya 0.3dB/km. Lebih 10km, perbezaannya adalah besar: 25dB pada 850nm berbanding 3dB pada 1550nm. Selain itu, 850nm menggunakan gentian berbilang mod yang mengalami penyebaran modal yang mengehadkan kedua-dua jarak dan lebar jalur.

Bagaimanakah saya tahu jika gentian sedia ada saya menyokong panjang gelombang yang berbeza?

Periksa jenis gentian terlebih dahulu. Gentian berbilang mod (OM1, OM2, OM3, OM4) berfungsi hanya dengan transceiver 850nm untuk jarak praktikal. Gentian mod-tunggal (OS1, OS2) menyokong kedua-dua panjang gelombang 1310nm dan 1550nm. Jika anda mempunyai gentian mod tunggal-yang dipasang, anda boleh bertukar antara transceiver 1310nm dan 1550nm secara bebas selagi kedua-dua hujungnya sepadan. Gentian warisan yang dipasang sebelum tahun 2000 mungkin mempunyai "puncak air" sekitar 1383nm yang menyekat saluran CWDM dalam julat itu.

Apa yang berlaku jika saya mencampurkan panjang gelombang secara tidak sengaja?

Pautan gagal untuk mewujudkan atau beroperasi dengan kadar ralat bit yang sangat tinggi. Penerima fotodiod mengoptimumkan untuk julat panjang gelombang tertentu-penerima 1310nm mempunyai kepekaan yang lemah pada 1550nm dan hampir tiada tindak balas pada 850nm. Dalam sistem CWDM/DWDM dengan pemultipleks, sambungan panjang gelombang yang salah hanya menapis isyarat. Ketidakpadanan BiDi menyebabkan kedua-dua transceiver menghantar tetapi tidak menerima, mengakibatkan kegagalan komunikasi sepenuhnya.

 

Evolusi Teknikal dalam Penggunaan Panjang Gelombang

 

Industri terus menolak sempadan panjang gelombang melalui inovasi dalam bahan, skema modulasi dan teknik penyepaduan yang mempengaruhi jenis transceiver gentian.

Laser titik kuantum membolehkan operasi suhu yang lebih luas tanpa penyejukan aktif, yang berpotensi mengurangkan kos transceiver DWDM. Prototaip awal menunjukkan kestabilan panjang gelombang dalam ±0.1nm merentasi -40 darjah hingga 85 darjah, memadai untuk jarak 100GHz DWDM tanpa penyejuk termoelektrik.

Teknologi gentian teras berongga-berjanji untuk mengatasi had pengecilan asas gentian teras pepejal-konvensional. Demonstrasi makmal mencapai 0.174dB/km pada 1550nm-menghampiri had teori 0.142dB/km. Jika dikomersialkan, gentian teras berongga-boleh memanjangkan jangkauan yang tidak diperkuatkan kepada 100km atau lebih, mengurangkan pergantungan pada infrastruktur penguatan yang mahal.

O-penghantar (1260-1360nm) mendapat perhatian untuk aplikasi pusat data. Mengendalikan sekitar 1310nm mengelakkan penyebaran kromatik sepenuhnya pada gentian mod-tunggal standard, menghapuskan kerumitan DSP yang diperlukan untuk sistem koheren jalur C-. Beberapa vendor memperkenalkan modul O-band 400G dan 800G pada 2024 yang menyasarkan sambungan pusat data 2-10km.

Evolusi yang berterusan mencerminkan prinsip asas: pemilihan panjang gelombang antara jenis transceiver gentian mewakili lebih daripada spesifikasi teknikal-ia menentukan perkara yang mungkin dalam rangkaian gentian optik. Memahami domain panjang gelombang ini dan pertukarannya-membolehkan pereka rangkaian memadankan teknologi dengan keperluan aplikasi sambil mengoptimumkan prestasi dan kos.