Tipovi primopredajnika s vlaknima rade s različitim valnim duljinama

 

Tipovi optičkih primopredajnika rade na određenim valnim duljinama-prvenstveno 850nm, 1310nm i 1550nm-od kojih je svaki optimiziran za različite udaljenosti prijenosa i vrste vlakana. Razumijevanje načina na koji tipovi optičkih primopredajnika upravljaju odabirom valne duljine određuje doseg signala, kompatibilnost infrastrukture i prikladnost aplikacije.

Ova specifičnost valne duljine postoji jer optička vlakna pokazuju različite karakteristike prigušenja u infracrvenom spektru. Na 850 nm višemodno vlakno doživljava gubitak signala od otprilike 2,5 dB/km, dok jedno-modno vlakno na 1550 nm postiže samo 0,3 dB/km-razliku koja se prevodi u stotine kilometara u mogućnosti prijenosa.

 

 

Standardne kategorije valnih duljina i njihove primjene

 

Tri pojasa valnih duljina dominiraju komunikacijama optičkim vlaknima, a različite vrste primopredajnika opslužuju različite segmente mreže na temelju fizike i ekonomije.

850nm: Višemodni prijenos kratkog-dometa

Valna duljina od 850 nm pokreće veze na kratkim-udaljenostima u podatkovnim centrima i poslovnim mrežama. Ovi primopredajnici koriste višemodno vlakno s promjerom jezgre od 50 ili 62,5 mikrona, što omogućuje istovremeno širenje više modova svjetlosti.

Mogućnosti udaljenosti ovise o brzini prijenosa podataka. 1Gbps SFP modul doseže 550 metara na OM2 višemodnom vlaknu, dok 10Gbps SFP+ moduli prenose do 300 metara na OM3, a 100Gbps QSFP28 moduli upravljaju 100 metara na OM4. Veće brzine prijenosa podataka sažimaju udaljenost prijenosa jer modalna disperzija-širenje svjetlosnih impulsa po različitim stazama širenja-ograničava propusnost-proizvode udaljenosti.

Ekonomija favorizira 850nm za kratke veze. LED i VCSEL (vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) izvori svjetlosti koštaju znatno manje od DFB lasera potrebnih za veće valne duljine. Među vrstama primopredajnika s vlaknima, tipični SFP od 850 nm može koštati 15-25 USD, dok ekvivalent od 1310 nm iznosi 40-60 USD. Ova cjenovna prednost čini 850nm standardom za rack-to-rack veze gdje udaljenost ostaje ispod 500 metara.

Stabilnost temperature predstavlja glavni tehnički izazov. VCSEL pomiču izlaz valne duljine s promjenama temperature, potencijalno uzrokujući dodatnu disperziju u višemodnom vlaknu. Industrijski{2}}primopredajnici od 850 nm (-40 stupnjeva do 85 stupnjeva) moraju uzeti u obzir ovo pomicanje, dok jedinice komercijalnog razreda (0 stupnjeva do 70 stupnjeva) rade u kontroliranim okruženjima.

1310nm: srednje-svestranost dosega

Valna duljina od 1310 nm služi kao pogonska snaga za mreže kampusa, pristupne prstenove velikih gradova i prijevoz na srednjim-trakama. Ova valna duljina radi i na jedno-modnom i na višemodnom vlaknu, iako jedno-mod dominira na udaljenostima većim od 2 km.

Prigušenje vlakana na 1310 nm iznosi približno 0,4 dB/km na standardnom jedno-modnom vlaknu OS1/OS2. Primopredajnik s -3dBm odašiljačkom snagom i -20dBm osjetljivošću prijemnika osigurava 17dB proračuna veze, podržavajući otprilike 40 km nakon uračunavanja gubitaka konektora i margine sustava.

Kromatska disperzija-širenje svjetlosnih impulsa zbog-brzina širenja-ovisnih o valnoj duljini-doseže svoj minimum oko 1310nm u standardnom jednomodnom-optiku. Ova točka "nulte-disperzije" omogućuje 10Gbps NRZ signalima da putuju 40 km bez kompenzacije disperzije. Na 1550 nm, isti bi signal zahtijevao vlakna s-kompenzacijom disperzije ili napredne modulacijske sheme veće od 20 km.

Uobičajene 1310nm primjene uključuju FTTx implementaciju (optika do kuće, zgrade ili rubnika), gdje se udaljenosti obično kreću od 10-20 km. PON (pasivna optička mreža) sustavi često koriste 1310nm za uzvodni promet, uparen s 1490nm ili 1550nm nizvodno valnim duljinama u BiDi konfiguracijama.

Pojas od 1310 nm također podržava CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) kanale od 1270 nm do 1330 nm s razmakom od 20 nm. Ovi primopredajnici u boji omogućuju višestruke paralelne veze preko jednog para vlakana, učinkovito umnožavajući kapacitet infrastrukture bez polaganja dodatnih kabela.

1550nm: okosnica prijenosa na dug-odnos

Valna duljina od 1550 nm postiže najnižu atenuaciju u optičkom vlaknu-oko 0,3 dB/km na standardnom pojedinačnom-načinu i samo 0,2 dB/km na poboljšanom vlaknu s niskim-gubicima. Ova fizička prednost čini 1550 nm ekskluzivnim izborom za udaljenosti veće od 40 km.

Prijave dugog-dometa protežu se od 40 km do 80 km sa standardnim primopredajnicima, dok varijante produženog-dometa i ultra-dugog-dometa pokrivaju 120 km do 160 km. Ove dulje veze zahtijevaju-kvalitetnije DFB (distribuirane povratne informacije) lasere koji održavaju usku spektralnu širinu-obično ispod 1 nm-kako bi se smanjili učinci kromatske disperzije.

C-pojas (1530-1565nm) koji okružuje 1550nm služi kao temelj za DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) sustave. DWDM kanali međusobno su razmaknuti na 50 GHz (0,4 nm), dopuštajući 40, 80 ili čak 96 valnih duljina da koegzistiraju na jednom vlaknu. Koherentni DWDM primopredajnik od 100 Gbps koji radi oko 1550 nm može odašiljati 1000 km ili više uz odgovarajuće pojačanje.

Erbij-dopirana vlaknasta pojačala (EDFA) rade isključivo u C-pojasu i L-pojasu (1565-1625nm), omogućujući optičko pojačanje bez električne regeneracije. Ova mogućnost čini 1550nm jedinim praktičnim izborom za podmorske kabele i međuzemaljske glavne veze gdje inline pojačanje svakih 80-100 km proširuje ukupni doseg na tisuće kilometara.

Kompenzacija disperzije postaje kritična na 1550 nm. Standardno jedno{2}}modno vlakno pokazuje otprilike 17 ps/(nm·km) kromatske disperzije na ovoj valnoj duljini. Signal od 10 Gbps sa spektralnom širinom od 0,4 nm akumulira 68 ps disperzije na 10 km-dovoljno da izazove inter-interferenciju simbola bez kompenzacije ili napredne modulacije.

 

Dvosmjerne i WDM primopredajne tehnologije

 

Tradicionalni tipovi primopredajnika s vlaknima koriste odvojena vlakna za funkcije odašiljanja i primanja. BiDi (dvosmjerne) i WDM tehnologije mijenjaju ovaj model odašiljanjem višestrukih valnih duljina preko jedne niti vlakna.

Parovi valnih duljina primopredajnika BiDi

BiDi primopredajnici integriraju WDM spojnicu koja razdvaja valne duljine odašiljanja i primanja koje putuju u suprotnim smjerovima na jednom vlaknu. Uobičajeni parovi valnih duljina uključuju 1310nm/1490nm za kratke do srednje udaljenosti (10-40km) i 1490nm/1550nm za veće dosege (40-80km).

Primopredajnik u točki A odašilje na 1310nm dok prima na 1490nm. Primopredajnik točke B radi obrnuto-odašiljanje na 1490nm i primanje na 1310nm. Ovaj pristup usklađenog-parova zahtijeva pažljivo planiranje implementacije budući da miješanje nekompatibilnih valnih duljina prekida vezu.

BiDi tehnologija udvostručuje kapacitet optičke infrastrukture bez instaliranja dodatnih kabela. 12-snop vlakana koji je tradicionalno podržavao 6 dvostrukih veza sada može podržati 12 BiDi veza. Operateri podatkovnih centara koriste ovu prednost za odgodu izgradnje skupih optičkih vlakana, posebno u urbanim sredinama ograničenim cjevovodima.

Glavni tehnički izazov uključuje izolaciju valne duljine. WDM sprežnik mora osigurati najmanje 15-20dB izolacije između prijenosnih i prijamnih staza kako bi se spriječile smetnje signala. Spojnice niže kvalitete uzrokuju preslušavanje koje smanjuje stope pogrešaka bita, posebno pri višim brzinama prijenosa podataka gdje su vremenske margine sužene.

25G SFP28 BiDi moduli nedavno su ušli u proizvodnju koristeći parove valnih duljina 1270nm/1330nm preko single-mode vlakana za prijenos od 10 km. Ovi primopredajnici podržavaju 5G fronthaul i mid{8}}aplikacije gdje dostupnost optičkih vlakana ograničava širenje mreže, ali zahtjevi za širinom pojasa i dalje rastu.

CWDM organizacija kanala

CWDM primopredajnici rade na 18 standardiziranih valnih duljina od 1270nm do 1610nm s razmakom od točno 20nm. Oznake kanala slijede ITU-T G.694.2 specifikacije, redom numerirane kao 1270, 1290, 1310... do 1610.

Svaki CWDM kanal funkcionira neovisno, prenoseći bilo koji protokol ili brzinu prijenosa podataka od 1Gbps do 100Gbps. Projektanti mreža dodjeljuju određene valne duljine različitim vrstama prometa-1310nm za poslovne podatke, 1470nm za replikaciju pohrane, 1550nm za rezervne sklopove-svi dijele jedan par vlakana.

Proračuni veze razlikuju se ovisno o valnoj duljini zbog različitih profila prigušenja vlakana. CWDM kanal od 1310 nm ima gubitak od 0,4 dB/km, dok kanal od 1610 nm gubi 0,4-0,5 dB/km. Vrhovi apsorpcije vode oko 1383 nm povijesno su ograničavali ovaj kanal "vrha vode", iako su vlakna s niskim -vrhom vode (LWP) eliminirala ovo ograničenje u modernim implementacijama.

CWDM tehnologija zahtijeva manje preciznu kontrolu valne duljine nego DWDM, značajno smanjujući troškove primopredajnika. 10G CWDM SFP+ mogao bi koštati 80-120 USD u usporedbi s 300-500 USD za DWDM ekvivalent. Ova ekonomičnost čini CWDM privlačnim za metro mreže koje se protežu 40-60 km sa zahtjevima od 4-8 valnih duljina.

Temperaturni pomak predstavlja izazov koji se može riješiti. CWDM valne duljine lasera mogu se pomaknuti za ±2-3n u rasponu radne temperature. Razmak kanala od 20 nm pruža dovoljan zaštitni pojas za sprječavanje smetnji između susjednih kanala čak i pod najgorim toplinskim uvjetima.

DWDM Precizna kontrola valne duljine

DWDM primopredajnici rade s daleko strožim tolerancijama valne duljine, obično unutar ±0,05nm (±6,25GHz) od dodijeljenog im ITU kanala. Pojas C- ima 88 kanala na razmaku od 50 GHz (0,4 nm) ili 44 kanala na razmaku od 100 GHz (0,8 nm).

Frekvencije kanala dobivaju standardizirane oznake: Kanal 20 nalazi se na 1561,42 nm (192,0 THz), Kanal 30 na 1553,33 nm (193,0 THz), i tako dalje. Mrežni operateri odabiru određene kanale na temelju profila pojačala, postojeće infrastrukture i karakteristika disperzije.

Stabilizacija temperature postaje obavezna za DWDM primopredajnike. Integrirani termoelektrični hladnjaci (TEC) održavaju lasersku matricu na konstantnoj temperaturi bez obzira na uvjete okoline. Ova toplinska kontrola dodaje 100-200 USD po primopredajniku, ali osigurava točnost valne duljine dovoljnu za razmak kanala od 50 GHz.

Podesivi DWDM primopredajnici eliminiraju-upravljanje inventarom fiksne valne duljine. Jedan podesivi primopredajnik može se prebacivati ​​preko 40-96 ITU kanala, bilo putem softverske kontrole ili vanjske opreme za ugađanje. Podesiva tehnologija košta 2-3x više od fiksne valne duljine, ali operativna fleksibilnost opravdava premiju za pričuvnu strategiju i scenarije brze opskrbe.

Nedavni napredak u silicijskoj fotonici smanjio je potrošnju energije DWDM primopredajnika uz povećanje gustoće integracije. 400G DWDM QSFP-DD modul troši 14W-upola manje snage od prethodne-generacije diskretnih implementacija-dok podržava prijenos do 80 km s ispravljanjem pogreške unaprijed.

 

 

Kriteriji odabira valne duljine za različite scenarije

 

Odabir između vrsta optičkih primopredajnika i njihovih valnih duljina uključuje balansiranje zahtjeva udaljenosti, optičke infrastrukture, brzine prijenosa podataka i proračunskih ograničenja.

Udaljenost-odabir

Za veze ispod 500 metara, 850nm multimode primopredajnici nude najbolji omjer cijene-izvedbe. Tipični 10GBASE-SR SFP+ košta 25-40 USD i radi s postojećom OM3/OM4 multimodnom infrastrukturom koja je uobičajena u podatkovnim centrima i mrežama kampusa.

Domet od 500 m do 10 km obično zahtijeva 1310 nm single{3}}mode opcija među dostupnim vrstama primopredajnika s vlaknima. Ovi-moduli srednjeg dosega koštaju $50-100 ovisno o brzini prijenosa podataka i skupu značajki. Veze zgrada-na zgrade, distribucija u kampusu i pristupne mreže metroa prvenstveno rade na 1310n zbog povoljne ravnoteže troškova, karakteristika disperzije i dostupnosti.

Izvan 10 km, odabir valne duljine ovisi o tome je li potrebno pojačanje. Nepojačane veze od 10-40 km dobro rade na 1310 nm, posebno za poslovne aplikacije gdje je jednostavnost važna. Za udaljenosti veće od 40 km, 1550 nm postaje obavezno kako bi se iskoristila niža atenuacija i omogućilo EDFA pojačanje ako se veza proteže preko 80 km.

Ograničenja optičke infrastrukture

Postojeća optička infrastruktura često diktira izbor valne duljine između dostupnih vrsta optičkih primopredajnika. Naslijeđene višemodne instalacije ograničavaju opcije na 850nm primopredajnike, iako je domet i dalje ograničen. Uvođenje 1310nm jedno-modnih primopredajnika na višemodnom vlaknu radi na vrlo kratkim udaljenostima (ispod 100 m), ali uzalud gubi sposobnost jedno-modnog primopredajnika.

Dostupnost broja vlakana utječe na usvajanje BiDi i WDM. Mreže s nedostatkom vlakana-uobičajene u metro područjima s ograničenim prostorom za vodove-imaju koristi od BiDi tehnologije koja udvostručuje kapacitet po vlaknu. Postrojenje sa 6 parova vlakana može podržati 12 dvostrukih veza korištenjem BiDi primopredajnika umjesto tradicionalnih arhitektura.

CWDM i DWDM postaju-isplativi kada dodate 4 ili više veza preko postojećeg vlakna. Inkrementalni trošak primopredajnika u boji i pasivnih multipleksera kreće se od 500 do 1500 dolara po valnoj duljini, daleko ispod cijene od 50 000 do 500 000 dolara za instaliranje novih vlakana u urbanim sredinama.

Čimbenici protokola i brzine prijenosa podataka

Veće brzine prijenosa podataka općenito imaju koristi od kraćih valnih duljina za-aplikacije kratkog dosega. 100G i 400G međupovezave podatkovnih centara koriste 850nm PAM4 signalizaciju preko multimodnog vlakna za veze ispod 150 metara. Šira propusnost višemodnog vlakna na 850 nm prilagođava se povećanom spektralnom sadržaju PAM4 modulacije.

Veze-velike{1}}brze veze koriste sofisticiranu koherentnu modulaciju na 1550nm. 400G-ZR primopredajnik koji odašilje preko 120 km koristi dvostruku-polarizaciju 16QAM koherentne detekcije, koja zahtijeva mali gubitak od 1550nm u kombinaciji s DWDM preciznošću valne duljine za multipleksiranje više 400G kanala na jednom paru vlakana.

Fibre Channel mreže za pohranu uglavnom koriste 850 nm za kratke veze unutar podatkovnog centra i 1310 nm za među-replikaciju pohrane podataka. Uspostavljeni ekosustav preklopnika Fibre Channel i adaptera glavne sabirnice podržava ove vrste optičkih primopredajnika s potvrđenom interoperabilnošću.

 

Dinamika tržišta i tehnološki trendovi

 

Globalno tržište optičkih primopredajnika dosegnulo je 12,6-13,6 milijardi USD 2024. i predviđa se na 25-42 milijarde USD do 2030.-2033., što odražava 13-16% ukupne godišnje stope rasta. Podatkovni centri pokrivaju približno 61% potražnje za primopredajnicima, a slijede ih telekomunikacijske aplikacije.

Jedno-modalni primopredajnici s vlaknima dominiraju s 57% tržišnog udjela, potaknuti sve većim zahtjevima dosega u podatkovnim centrima hiperrazmjera (za među-povezljivost objekata) i telekomunikacijskim mrežama (za 5G fronthaul i metro agregaciju). Višemodni primopredajnici zadržavaju udio od 43%, ali rastu sporije na 13-15% CAGR u usporedbi s rastom jednomodnih od 14-16%.

Prelazak na primopredajnike od 400G i 800G ubrzava sofisticiranost valnih duljina. 800G moduli koriste 8 traka 100G PAM4 signalizacije, obično na 850nm za kratki domet ili koherentnih 1550nm za veće udaljenosti. Industrijske prognoze očekuju da će se isporuke 800G primopredajnika povećati za 60% u 2025., prvenstveno za klastere za obuku AI-a i hiperpovezivanja u oblaku.

Tehnologija silicijske fotonike smanjuje troškove primopredajnika dok poboljšava performanse. Integracija optičkih komponenti na silicijskim pločicama iskorištava ekonomiju razmjera u proizvodnji poluvodiča, potencijalno spuštajući troškove primopredajnika 400G ispod 500 USD do 2026. godine – što je razina koja 400G čini konkurentnim sa 100G za nove implementacije.

MWDM (Medium Wavelength Division Multiplexing) pojavio se 2024. za 5G mreže, koristeći 12 valnih duljina od 1267,5 nm do 1374,5 nm s razmakom od 3,5 nm i 7 nm. Ovi primopredajnici dijele razliku između širokog razmaka CWDM-a i uskog razmaka DWDM-a, optimizirajući troškove i broj kanala za prednje aplikacije koje zahtijevaju 6-12 valnih duljina na udaljenosti od 10 km.

Ko-zapakirana optika (CPO) predstavlja sljedeću granicu, postavljajući primopredajnike izravno na silicij prekidača umjesto upotrebe priključnih modula. Ova integracija smanjuje potrošnju energije za 30-40% dok istovremeno poboljšava integritet signala. Početne implementacije CPO-a ciljaju na 51,2Tbps i 102,4Tbps sklopovske sklopove koji rade na 800G i 1,6T po priključku, gdje rasipanje topline tradicionalnog priključnog primopredajnika stvara izazove u dizajnu.

 

Razmatranja implementacije

 

Uspješna implementacija valne duljine zahtijeva pozornost na nekoliko tehničkih i operativnih čimbenika.

Izračun proračuna optičke snage

Svaka optička veza treba dovoljan budžet za optičku snagu-razliku između izlazne snage odašiljača i osjetljivosti prijemnika-kako bi se prevladali gubici vlakana, gubici konektora i održala margina sustava.

Standardni izračun: 1310nm LR primopredajnik odašilje na -3dBm i prima na -20dBm, osiguravajući 17dB proračuna veze. Preko 35 km vlakana (0,4 dB/km × 35 km=14 dB), dodavanjem dvaju konektora (0,5 dB svaki) i marginom sustava od 3 dB ukupno je 18 dB. Ova veza ne radi u najgorem slučaju.

Nadogradnja na 1550nm ER primopredajnik sa -1dBm odašiljačkom snagom i -24dBm osjetljivošću prijamnika daje budžet od 23dB. Ista veza od 35 km sada ima odgovarajuću marginu: 35 km × 0,3 dB/km + 1 dB konektori + 3 dB margina=14.5 dB, ostavljajući rezervu od 8,5 dB za starenje vlakana i temperaturne varijacije.

Zahtjevi kompatibilnosti valnih duljina

Izravno povezani primopredajnici moraju raditi na istim valnim duljinama osim u BiDi konfiguracijama. Primopredajnik od 1310 nm ne može komunicirati s primopredajnikom od 1550 nm čak i ako oba koriste jedno-modno vlakno-, fotodioda prijemnika neće učinkovito otkriti pogrešnu valnu duljinu.

CWDM i DWDM sustavi zahtijevaju-primopredajnike usklađene valne duljine i ispravno konfigurirane multipleksere. 1470nm CWDM primopredajnik mora se spojiti na 1470nm priključak na multiplekseru. Pogrešno povezivanje valnih duljina uzrokuje filtriranje signala umjesto prijenosa.

BiDi primopredajnici dolaze u odgovarajućim parovima s oznakama "A" i "B" ili "uzvodno" i "nizvodno". A-strana može odašiljati 1310nm/primati 1490nm, dok B-strana odašilje 1490nm/prima 1310nm. Instaliranje dva primopredajnika na A-strani stvara ne-funkcionalnu vezu gdje oba kraja odašilju na istoj valnoj duljini.

Okolišni radni rasponi

Specifikacije okoline primopredajnika određuju prikladnost postavljanja. Moduli komercijalnog-razreda (0-70 stupnjeva ) rade u klimatski-podatkovnim centrima i središnjim uredima. Primopredajnici industrijske razine (-40 do 85 stupnjeva) rade s vanjskim ormarićima, baznim stanicama i teškim proizvodnim okruženjima.

Produženi{0}}temperaturni primopredajnici koštaju 30-50% više od komercijalnih ekvivalenata. Za 10G SFP+ BiDi modul očekujte 60-80 USD komercijalne razine u odnosu na 90-120 USD industrijske razine. Premijom cijene kupuje se radna pouzdanost u ekstremnim temperaturama koje bi uzrokovale gašenje komercijalnih primopredajnika ili generiranje grešaka.

Stabilnost valne duljine u rasponu temperatura važnija je za DWDM nego za CWDM. DWDM primopredajnik mora držati svoj ITU kanal unutar ±0,05 nm u cijelom radnom rasponu, zahtijevajući aktivnu temperaturnu kompenzaciju. Pomicanje valne duljine CWDM-a od ±2-3nm pada unutar razmaka kanala od 20nm, tako da je pasivno upravljanje toplinom dovoljno.

 

Često postavljana pitanja

 

Mogu li koristiti primopredajnike različitih valnih duljina na istom vlaknu?

Ne, za izravne veze od točke-do-točke. Oba kraja moraju koristiti identične valne duljine-1310nm do 1310nm ili 1550nm do 1550nm. Jedina iznimka je BiDi tehnologija, koja namjerno koristi različite valne duljine u suprotnim smjerovima (kao što je 1310nm u jednom smjeru, 1490nm u drugom smjeru). Za CWDM ili DWDM sustave s multiplekserima, možete pokrenuti više valnih duljina na istom vlaknu, ali svaki par valnih duljina i dalje mora odgovarati na oba kraja.

Zašto 850nm ima kraći domet od 1310nm ili 1550nm?

Optičko vlakno više prigušuje svjetlost na kraćim valnim duljinama. Na 850 nm višemodno vlakno gubi približno 2,5 dB po kilometru, dok jedno-modno vlakno na 1310 nm gubi oko 0,4 dB/km, a 1550 nm vlakno gubi samo 0,3 dB/km. Preko 10 km, razlika je golema: 25 dB na 850 nm naspram 3 dB na 1550 nm. Dodatno, 850 nm koristi višemodno vlakno koje pati od modalne disperzije koja ograničava i udaljenost i propusnost.

Kako mogu znati podržava li moje postojeće vlakno različite valne duljine?

Prvo provjerite vrstu vlakana. Višemodno vlakno (OM1, OM2, OM3, OM4) radi samo s 850nm primopredajnicima za praktične udaljenosti. Jedno-modno vlakno (OS1, OS2) podržava valne duljine 1310nm i 1550nm. Ako imate instalirano jedno{13}}optično vlakno, možete se slobodno prebacivati ​​između 1310nm i 1550nm primopredajnika sve dok se oba kraja podudaraju. Naslijeđena vlakna instalirana prije 2000. mogla bi imati "vodeni vrh" oko 1383 nm koji blokira CWDM kanale u tom rasponu.

Što se događa ako slučajno pomiješam valne duljine?

Veza se ne uspijeva uspostaviti ili radi s iznimno visokim stopama pogrešaka u bitovima. Fotodiodni prijamnici optimiziraju određene raspone valnih duljina-prijemnik od 1310 nm ima slabu osjetljivost na 1550 nm i gotovo nikakav odgovor na 850 nm. U CWDM/DWDM sustavima s multiplekserima, neispravne veze valne duljine jednostavno filtriraju signal. BiDi neusklađenosti uzrokuju da oba primopredajnika odašilju, ali nijedan ne prima, što dovodi do potpunog kvara komunikacije.

 

Tehnička evolucija u korištenju valne duljine

 

Industrija nastavlja pomicati granice valnih duljina kroz inovacije u materijalima, modulacijskim shemama i tehnikama integracije koje utječu na tipove optičkih primopredajnika.

Laseri s kvantnom točkom omogućuju rad na široj temperaturi bez aktivnog hlađenja, potencijalno smanjujući troškove DWDM primopredajnika. Rani prototipovi pokazuju stabilnost valne duljine unutar ±0,1 nm preko -40 stupnjeva do 85 stupnjeva, što je dovoljno za 100GHz DWDM razmak bez termoelektričnih hladnjaka.

Tehnologija šupljih-jezgrenih vlakana obećava da će prevladati temeljna ograničenja prigušenja konvencionalnih čvrstih{1}}jezgrenih vlakana. Laboratorijske demonstracije postižu 0,174dB/km na 1550nm-približavajući se teoretskoj granici od 0,142dB/km. Ako se komercijalizira, vlakno sa -jezgrom šuplje jezgre moglo bi proširiti domet bez pojačala na 100 km ili više, smanjujući oslanjanje na skupu infrastrukturu pojačanja.

Primopredajnici O-pojasa (1260-1360nm) privlače pozornost za aplikacije podatkovnih centara. Rad oko 1310 nm u potpunosti izbjegava kromatsku disperziju na standardnom jedno-modnom vlaknu, eliminirajući DSP složenost potrebnu za C-pojasne koherentne sustave. Nekoliko dobavljača predstavilo je 400G i 800G O-band module 2024. ciljajući na međupovezivanja podatkovnih centara od 2-10 km.

Evolucija koja je u tijeku odražava temeljno načelo: odabir valne duljine među vrstama primopredajnika vlakana predstavlja više od tehničke specifikacije-on određuje što je moguće u mrežama optičkih vlakana. Razumijevanje ovih domena valnih duljina i njihovih kompromisa-omogućuje mrežnim dizajnerima da usklade tehnologiju sa zahtjevima aplikacije dok optimiziraju performanse i troškove.