Με την ταχεία ανάπτυξη των δικτύων 5G, η ζήτηση για μετάδοση δεδομένων δικτύου αυξάνεται εκθετικά. Ως το υποκείμενο δίκτυο φορέα, η ικανότητα μετάδοσης των οπτικών δικτύων είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη δικτύων 5G. Ένα από τα μαγικά όπλα για την επέκταση της ικανότητας μετάδοσης των οπτικών δικτύων είναι να σκάβουμε συνεχώς βαθιά στους διαθέσιμους πόρους ζώνης των οπτικών ινών, δηλαδή να επεκτείνουμε συνεχώς το πλάτος της διαδρομής μετάδοσης των οπτικών δικτύων. Όσο ευρύτερος είναι ο δρόμος μεταφοράς, η ικανότητα μετάδοσης του οπτικού δικτύου θα αυξάνεται φυσικά. Στη συνέχεια, θα σας μιλήσω για αυτές τις ζώνες οπτικών ινών.
Παραδοσιακό συγκρότημα
Όπως υποδηλώνει το όνομα, η επικοινωνία οπτικών ινών είναι η επικοινωνία στην οποία το φως χρησιμοποιείται ως φορέας πληροφοριών και η οπτική ίνα ως μέσο μετάδοσης. Ωστόσο, δεν είναι όλο το φως κατάλληλο για επικοινωνία με οπτικές ίνες. Διαφορετικά μήκη κύματος φωτός (το οποίο μπορεί να γίνει κατανοητό απλά ως φως με διαφορετικά χρώματα) έχουν διαφορετικές απώλειες μετάδοσης στις οπτικές ίνες. Το φως με μεγάλη απώλεια μετάδοσης δεν μπορεί να μεταφέρει πληροφορίες στην οπτική ίνα.
Μετά από μακροχρόνιες έρευνες επιστημόνων, ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά ότι το φως με μήκος κύματος 850 nm μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως φως για οπτική επικοινωνία. Αυτή η ζώνη κύματος ονομάζεται επίσης απευθείας ζώνη κύματος 850 nm. Ωστόσο, η απώλεια μετάδοσης στην περιοχή μήκους κύματος της ζώνης των 850 nm είναι σχετικά μεγάλη και δεν υπάρχει κατάλληλος ενισχυτής ινών. Επομένως, η ζώνη των 850nm είναι κατάλληλη μόνο για μετάδοση μικρής εμβέλειας.
Αργότερα, οι επιστήμονες εξερεύνησαν την οπτική ζώνη «περιοχή χαμηλών μήκους κύματος», δηλαδή το φως στην περιοχή των 1260nm~1625nm, η οποία είναι η πλέον κατάλληλη για μετάδοση σε οπτικές ίνες. Δείτε το παρακάτω σχήμα για τη σχέση μεταξύ απώλειας μετάδοσης και οπτικής ζώνης.
Τι είναι ένα O-band;
Η ζώνη O είναι η αρχική ζώνη 1260-1360 nm. Η ζώνη O είναι η πρώτη ζώνη μήκους κύματος που χρησιμοποιείται ιστορικά για οπτικές επικοινωνίες, με ελάχιστη παραμόρφωση σήματος (λόγω διασποράς).
Τι είναι ένα E-band;
Η ζώνη E (ζώνη εκτεταμένου μήκους κύματος: 1360-1460 nm) είναι η λιγότερο κοινή από αυτές τις ζώνες. Το E-band χρησιμοποιείται κυρίως ως επέκταση του O-band, αλλά υπάρχουν λίγες εφαρμογές, κυρίως επειδή πολλά υπάρχοντα οπτικά καλώδια παρουσιάζουν υψηλή εξασθένηση στο E-band και η διαδικασία κατασκευής είναι πολύ ενεργοβόρα, επομένως η χρήση του στην οπτική επικοινωνία είναι περιορισμένο.
Τι είναι μια ζώνη S;
Η απώλεια ίνας στη ζώνη S (ζώνη μικρού μήκους κύματος) (ζώνη μικρού μήκους κύματος: 1460-1530 nm) είναι μικρότερη από αυτή στη ζώνη O και η ζώνη S χρησιμοποιείται τόσα PON (παθητική οπτική δικτύου) συστήματα.
Τι είναι η ζώνη C;
Η ζώνη C (Συμβατική ζώνη) κυμαίνεται από 1530 nm έως 1565 nm, αντιπροσωπεύοντας τη συμβατική ζώνη. Η οπτική ίνα παρουσιάζει τη χαμηλότερη απώλεια στη ζώνη C και έχει μεγαλύτερο πλεονέκτημα στα συστήματα μετάδοσης μεγάλων αποστάσεων. Χρησιμοποιείται συνήθως σε πολλά μητροπολιτικά, υπεραστικά, υπερμεγέθη και υποβρύχια συστήματα οπτικής μετάδοσης σε συνδυασμό με WDM καιΕΤΑτεχνολογία. Η ζώνη C γίνεται όλο και πιο σημαντική καθώς οι αποστάσεις μετάδοσης γίνονται μεγαλύτερες και οι ενισχυτές ινών χρησιμοποιούνται αντί για επαναλήπτες οπτικού σε ηλεκτρόνιο σε οπτικό. Η χρήση του C-band επεκτάθηκε με την έλευση τουDWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing), η οποία επιτρέπει σε πολλαπλά σήματα να μοιράζονται μια ενιαία ίνα.
Τι είναι το L-band;
Η ζώνη L (Ζώνη μεγάλου μήκους κύματος) (ζώνη μεγάλου μήκους κύματος: 1565-1625 nm) είναι η δεύτερη ζώνη μήκους κύματος χαμηλότερης απώλειας και χρησιμοποιείται συχνά όταν η ζώνη C δεν επαρκεί για να καλύψει τις απαιτήσεις εύρους ζώνης. Με την ευρεία διαθεσιμότητα των ενισχυτών ινών με πρόσμειξη b (EDFA), τα συστήματα DWDM έχουν επεκταθεί μέχρι τη ζώνη L και αρχικά χρησιμοποιήθηκαν για την επέκταση της χωρητικότητας των επίγειων οπτικών δικτύων DWDM. Τώρα, έχει εισαχθεί στους χειριστές υποβρυχίων καλωδίων να κάνουν το ίδιο πράγμα - να επεκτείνουν τη συνολική χωρητικότητα των υποβρυχίων καλωδίων.
Επειδή η απώλεια εξασθένησης μετάδοσης των δύο παραθύρων μετάδοσης της ζώνης C και της ζώνης L είναι η μικρότερη, το φως σήματος στο σύστημα DWDM επιλέγεται συνήθως στη ζώνη C και στη ζώνη L. Εκτός από τη ζώνη O στη ζώνη L, υπάρχουν δύο άλλες ζώνες, η ζώνη των 850 nm και η ζώνη U (υπερμακρή ζώνη: 1625-1675 nm). Η ζώνη των 850 nm είναι το κυρίαρχο μήκος κύματος για πολυτροπικά συστήματα επικοινωνίας οπτικών ινών που ενσωματώνουν VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Lasers). Η ζώνη U χρησιμοποιείται κυρίως για παρακολούθηση δικτύου.
