Od O k L: Evoluce optických vlnových délek
V optickém vláknovém komunikačním systému bylo definováno a standardizováno několik přenosových pásem, od původního O-pásma až po pásmo U / XL. E- a U / XL-pásmům bylo typicky zabráněno, protože mají oblasti s vysokou ztrátou přenosu. E-pásmo představuje oblast píku vody, zatímco pásek U / XL leží na samém konci přenosového okna pro křemičité sklo.
Meziměstské a metro ringové vlákno již přenáší signály na více vlnových délkách, aby se zvýšila šířka pásma. Vlákna vstupující do domu brzy udělají totéž. Nyní bylo vyvinuto několik typů optických telekomunikačních systémů, z nichž některé jsou založeny na multiplexování s časovým dělením (TDM) a na jiných na multiplexování dělení vlnových délek (WDM), buď na multiplexu s hustým dělením vlnových délek (DWDM) nebo na multiplexu s hrubým dělením vlnové délky (CWDM). Tento článek může představovat vývoj pásem optických vlnových délek hlavně popisem těchto tří výkonných systémů.
Multiplexování s hustou vlnovou délkou
Systémy DWDM byly vyvinuty tak, aby vyhovovaly rostoucím potřebám šířky pásma páteřních optických sítí. Úzká vzdálenost (obvykle 0,2 nm) mezi pásmy vlnových délek zvyšuje počet vlnových délek a umožňuje datové rychlosti několika terabitů za sekundu (Tbps) v jediném vlákně.
Tyto systémy byly nejprve vyvinuty pro vlnové délky laserového světla v C-pásmu a později v L-pásmu, s využitím vlnových délek s nejnižším stupněm útlumu ve skleněných vláknech a možností optického zesílení. Erbium-dopované vláknové zesilovače (EDFA, které pracují na těchto vlnových délkách) jsou klíčovou technologií pro tyto systémy. Protože WDM systémy používají současně mnoho vlnových délek, což může vést k velkému útlumu. Proto je zavedena technologie optického zesílení. Ramanovy zesilovače a zesilovače dopované erbiem jsou dva běžné typy používané v systému WDM.
Aby bylo možné uspokojit poptávku po „neomezené šířce pásma“, mělo se za to, že DWDM by musel být rozšířen na více kapel. V budoucnu se však bude ukázat jako užitečný i L-band. Vzhledem k tomu, že EDFA jsou méně efektivní v L-pásmu, bude re-adresováno použití Ramanovy amplifikační technologie, s souvisejícími čerpacími vlnovými délkami blízkými 1485 nm.
Multiplexování s hrubým dělením vln
CWDM je nízkonákladová verze WDM. Obecně tyto systémy nejsou zesíleny a mají proto omezený rozsah. Obvykle používají méně nákladné světelné zdroje, které nejsou teplotně stabilizované. Jsou nezbytné větší mezery mezi vlnovými délkami, obvykle 20 nm. To samozřejmě snižuje počet vlnových délek, které mohou být použity, a tím také snižuje celkovou dostupnou šířku pásma.
Současné systémy používají S-, C- a L-pásy, protože tyto pásy obývají přírodní oblast pro nízké optické ztráty ve skelných vláknech. Ačkoliv je možné rozšíření do pásma O a E (1310 nm až 1450 nm), dosah systému (vzdálenost, kterou může světlo procházet ve vláknu a stále poskytovat dobrý signál bez zesílení) utrpí v důsledku ztrát vzniklých při použití zařízení. 1310 nm v moderních vláknech.
Časově dělené multiplexování
Systémy TDM používají buď jedno pásmo vlnových délek nebo dva (s jedním vlnovým pásmem přiděleným každému směru). Řešení TDM jsou v současné době v centru pozornosti při zavádění technologií FTTH (fiber-to-the-home). EPON i GPON jsou systémy TDM. Standardní přidělování šířky pásma pro GPON vyžaduje mezi 1260 a 1360 nm proti proudu, 1440 až 1500 nm po proudu a 1550 až 1560 nm pro video kabelové televize.
K uspokojení nárůstu poptávky po šířce pásma budou tyto systémy vyžadovat modernizaci. Někteří předpovídají, že TDM a CWDM (nebo dokonce DWDM) budou muset existovat ve stejných instalovaných síťových vláknech. Aby toho bylo dosaženo, probíhají v rámci normalizačních orgánů práce na definování filtrů, které blokují ne-GPON vlnové délky pro aktuálně nainstalované zákazníky. To bude vyžadovat, aby část CWDM používala pásma vlnových délek vzdálených od pásem vyhrazených pro GPON. V důsledku toho budou muset použít pásmo L nebo pásmo C a L a video nebude použito.
Závěr
V každém případě byl prokázán dostatečný výkon, který zajišťuje vysoký výkon pro dnešní i budoucí systémy. Z tohoto článku víme, že původní O-band už neuspokojil rychlý rozvoj vysoké šířky pásma. A evoluce pásem optických vlnových délek znamená, že bude vyžadováno stále více kapel. V budoucnu, s růstem FTTH aplikací, není pochyb o tom, že C- a L-pásma budou hrát stále více důležitých rolí v optickém přenosovém systému.
