En la mondo de fibro-optika komunikado, la elekto de lum-ondolongo estas kiel agordado de radiofrekvenco kaj elekto de kanalo. Nur per elekto de la ĝusta "kanalo" la signalo povas esti transdonita klare kaj stabile. Kial iuj optikaj moduloj havas dissendodistancon de nur 500 metroj, dum aliaj povas etendiĝi trans centojn da kilometroj? La mistero kuŝas en la "koloro" de tiu lumradio - pli precize, la ondolongo de la lumo.
En modernaj optikaj komunikaj retoj, optikaj moduloj de malsamaj ondolongoj ludas tute malsamajn rolojn. La tri kernaj ondolongoj de 850nm, 1310nm kaj 1550nm formas la fundamentan kadron de optika komunikado, kun klara labordivido rilate al dissenda distanco, perdokarakterizaĵoj kaj aplikaj scenaroj.
1. Kial ni bezonas plurajn ondolongojn?
La radika kaŭzo de ondolongodiverseco en optikaj moduloj kuŝas en du gravaj defioj en fibrooptika transdono: perdo kaj disperso. Kiam optikaj signaloj estas transdonataj en optikaj fibroj, energia malfortiĝo (perdo) okazas pro sorbado, disperso kaj elfluado de la medio. Samtempe, la neegala disvastiĝrapido de malsamaj ondolongaj komponantoj kaŭzas signalpulslarĝiĝon (disperson). Ĉi tio naskis plurondolongajn solvojn:
•850nm-bendo:ĉefe funkcias en plurreĝimaj optikaj fibroj, kun dissendodistancoj tipe variantaj de kelkaj cent metroj (kiel ekzemple ~550 metroj), kaj estas la ĉefa forto por mallongdistanca dissendo (kiel ekzemple ene de datencentroj).
•1310nm bendo:montras malaltajn dispersajn karakterizaĵojn en normaj unu-reĝimaj fibroj, kun dissendodistancoj ĝis dekoj da kilometroj (kiel ekzemple ~60 kilometroj), igante ĝin la spino de mezdistanca dissendo.
•1550nm-bendo:Kun la plej malalta atenuiĝa indico (ĉirkaŭ 0.19dB/km), la teoria dissenda distanco povas superi 150 kilometrojn, igante ĝin la reĝo de longdistanca kaj eĉ ultralongdistanca dissendo.
La kresko de la teknologio de ondolongodivida multipleksado (WDM) multe pliigis la kapaciton de optikaj fibroj. Ekzemple, unu-fibraj dudirektaj (BIDI) optikaj moduloj atingas dudirektan komunikadon sur unuopa fibro uzante malsamajn ondolongojn (kiel ekzemple kombinaĵo de 1310nm/1550nm) ĉe la dissendaj kaj ricevaj finoj, signife ŝparante fibrajn rimedojn. Pli progresinta teknologio de Densa Ondolongodivida Multipleksado (DWDM) povas atingi tre mallarĝan ondolongan interspacon (kiel ekzemple 100GHz) en specifaj bendoj (kiel ekzemple O-bendo 1260-1360nm), kaj unuopa fibro povas subteni dekojn aŭ eĉ centojn da ondolongaj kanaloj, pliigante la totalan dissendan kapaciton ĝis la nivelo de Tbps kaj plene liberigante la potencialon de fibrooptiko.
2. Kiel science elekti la ondolongon de optikaj moduloj?
La elekto de ondolongo postulas ampleksan konsideron de la jenaj ŝlosilaj faktoroj:
Dissenda distanco:
Mallonga distanco (≤ 2km): prefere 850nm (multimoda fibro).
Meza distanco (10-40km): taŭga por 1310nm (unu-reĝima fibro).
Longdistanco (≥ 60km): 1550nm (unu-reĝima fibro) devas esti elektita, aŭ uzata kune kun optika amplifilo.
Kapacita postulo:
Konvencia komerco: Fiksaj ondolongaj moduloj sufiĉas.
Granda kapacito, alt-denseca dissendo: DWDM/CWDM teknologio estas necesa. Ekzemple, 100G DWDM sistemo funkcianta en la O-bendo povas subteni dekojn da alt-densecaj ondolongaj kanaloj.
Kostaj konsideroj:
Modulo kun fiksa ondolongo: La komenca unuoprezo estas relative malalta, sed necesas stoki plurajn ondolongajn modelojn de rezervaj partoj.
Agordebla ondolongomodulo: La komenca investo estas relative alta, sed per programara agordo, ĝi povas kovri plurajn ondolongojn, simpligi la administradon de rezervaj partoj, kaj longtempe, redukti la kompleksecon kaj kostojn de funkciado kaj bontenado.
Aplika scenaro:
Interkonekto de Datencentroj (DCI): Alt-densecaj, malalt-energiaj DWDM-solvoj estas ĉefaj.
5G fronthaul: Kun altaj postuloj pri kosto, latenteco kaj fidindeco, industri-nivelaj unu-fibraj dudirektaj (BIDI) moduloj estas ofta elekto.
Reto de entreprenaj parkoj: Depende de distanco kaj bendolarĝaj bezonoj, oni povas elekti malalt-potencan, mez- ĝis mallong-distancan CWDM aŭ fiks-ondolongajn modulojn.
3. Konkludo: Teknologia Evoluo kaj Estontaj Konsideroj
La teknologio de optikaj moduloj daŭre rapide evoluas. Novaj aparatoj kiel ondolongaj selektaj ŝaltiloj (WSS) kaj likva kristalo sur silicio (LCoS) pelas la disvolvon de pli flekseblaj optikaj retarkitekturoj. Novigoj celantaj specifajn bendojn, kiel la O-bendo, konstante optimumigas la rendimenton, ekzemple signife reduktante la elektrokonsumon de la moduloj, samtempe konservante sufiĉan marĝenon de la optika signalo-bruo-rilatumo (OSNR).
En la estonta konstruado de reto, inĝenieroj ne nur bezonas precize kalkuli la dissendodistancon dum elektado de ondolongoj, sed ankaŭ amplekse taksi la energikonsumon, temperatur-adaptiĝemon, deplojan densecon, kaj plenajn vivciklajn funkciigajn kaj bontenajn kostojn. Alt-fidindaj optikaj moduloj, kiuj povas funkcii stabile dum dekoj da kilometroj en ekstremaj medioj (kiel ekzemple -40 ℃ severa malvarmo), fariĝas ŝlosila subteno por kompleksaj deplojaj medioj (kiel ekzemple malproksimaj bazstacioj).
Afiŝtempo: 18 septembro 2025