Tipurile de transceiver cu fibră gestionează lungimi de undă diferite

 

Tipurile de transceiver cu fibră funcționează la lungimi de undă specifice-în primul rând 850 nm, 1310 nm și 1550 nm-fiecare optimizat pentru diferite distanțe de transmisie și tipuri de fibre. Înțelegerea modului în care tipurile de transceiver cu fibră gestionează selecția lungimii de undă determină acoperirea semnalului, compatibilitatea infrastructurii și adecvarea aplicației.

Această specificitate a lungimii de undă există deoarece fibrele optice prezintă caracteristici diferite de atenuare în spectrul infraroșu. La 850 nm, fibra multimodă înregistrează o pierdere de semnal de aproximativ 2,5 dB/km, în timp ce fibra monomod la 1550 nm atinge o diferență de până la 0,3 dB/km-, care se traduce în sute de kilometri în capacitatea de transmisie.

 

 

Categorii de lungimi de undă standard și aplicațiile lor

 

Trei benzi de lungimi de undă domină comunicațiile cu fibră optică, iar diferite tipuri de transceiver cu fibră servesc segmente distincte de rețea bazate pe fizică și economie.

850 nm: Transmisie multimodă cu -continuare

Lungimea de undă de 850 nm asigură conexiuni la distanță scurtă-în centre de date și rețele de întreprindere. Aceste transceiver folosesc fibre multimodale cu diametre ale miezului de 50 sau 62,5 microni, permițând propagarea simultană a mai multor moduri de lumină.

Capacitățile de distanță variază în funcție de rata de date. Un modul SFP de 1 Gbps atinge 550 de metri pe fibra multimod OM2, în timp ce modulele SFP+ de 10 Gbps transmit până la 300 de metri pe OM3, iar modulele QSFP28 de 100 Gbps gestionează 100 de metri pe OM4. Ratele de date mai mari comprimă distanța de transmisie, deoarece dispersia modală-împrăștierea impulsurilor de lumină pe diferite căi de propagare-limitează produsele de distanță de lățime de bandă-.

Din punct de vedere economic, 850 nm pentru legăturile scurte. Sursele de lumină LED și VCSEL (Laser cu emisie de suprafață cu cavitate verticale) costă semnificativ mai puțin decât laserele DFB necesare pentru lungimi de undă mai mari. Printre tipurile de transceiver cu fibră, un SFP obișnuit de 850 nm poate costa 15-25 USD, în timp ce un echivalent cu 1310 nm costă 40-60 USD. Acest avantaj de preț face ca 850nm să fie standardul pentru conexiunile rack-la-rack unde distanța rămâne sub 500 de metri.

Stabilitatea temperaturii reprezintă principala provocare tehnică. VCSEL-urile modifică lungimea de undă de ieșire pe măsură ce temperatura se schimbă, cauzând potențial dispersie suplimentară în fibra multimodală. Transceiverele industriale de 850 nm (-40 până la 85 de grade) trebuie să țină cont de această deviere, în timp ce unitățile de calitate comercială (de la 0 la 70 de grade) funcționează în medii controlate.

1310nm: Versatilitate medie-acoperire

Lungimea de undă de 1310 nm servește drept cal de muncă pentru rețelele de campusuri, inelele de acces metropolitane și transportul de mijloc-. Această lungime de undă funcționează atât pe fibra mono-mod, cât și pe fibra multimod, deși modul unic-domină pentru distanțe care depășesc 2 km.

Atenuarea fibrei la 1310 nm măsoară aproximativ 0,4 dB/km pe fibra standard OS1/OS2 monomod-. Un transceiver cu putere de transmisie de -3dBm și sensibilitatea receptorului de -20dBm oferă un buget de legătură de 17dB, suportând aproximativ 40 km după luarea în considerare a pierderilor de conector și a marjei de sistem.

Dispersia cromatică-răspândirea impulsurilor luminoase datorită vitezei de propagare-dependente de lungimea de undă-atinge minimul de aproximativ 1310 nm în fibra standard-mod unic. Acest punct de „zero-dispersie” permite semnalelor NRZ de 10 Gbps să parcurgă 40 km fără compensare de dispersie. La 1550 nm, același semnal ar necesita fibre de compensare-dispersiei sau scheme avansate de modulație peste 20 km.

Aplicațiile obișnuite de 1310 nm includ implementări FTTx (fibră până la casă, clădire sau bordură), unde distanțele variază de obicei între 10 și 20 km. Sistemele PON (Rețea optică pasivă) folosesc adesea 1310nm pentru traficul în amonte, asociate cu lungimi de undă de 1490nm sau 1550nm în aval în configurațiile BiDi.

Banda de 1310 nm acceptă și canale CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) de la 1270nm la 1330nm cu o distanță de 20nm. Aceste transceiver colorate permit mai multe conexiuni paralele pe o singură pereche de fibre, multiplicând eficient capacitatea infrastructurii fără a pune cabluri suplimentare.

1550 nm: Backbone de transmisie-Lungă

Lungimea de undă de 1550 nm realizează cea mai scăzută atenuare în fibra optică-aproximativ 0,3 dB/km în modul unic- standard și până la 0,2 dB/km pe fibra îmbunătățită cu pierderi reduse-. Acest avantaj fizic face ca 1550nm să fie alegerea exclusivă pentru distanțe care depășesc 40 km.

Aplicațiile cu -rază lungă de acțiune se extind de la 40 km la 80 km cu transceiver-uri standard, în timp ce variantele cu -rază extinsă și ultra-rază lungă-acoperă de la 120 km la 160 km. Aceste legături mai lungi necesită lasere DFB (Feedback distribuit) de calitate mai înaltă-care mențin lățimea spectrală îngustă-de obicei sub 1 nm-pentru a minimiza efectele de dispersie cromatică.

Banda C-(1530-1565nm) care înconjoară 1550nm servește drept bază pentru sistemele DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). Canalele DWDM canalizează la o distanță de 50 GHz (0,4 nm), permițând 40, 80 sau chiar 96 de lungimi de undă să coexiste pe o singură fibră. Un transceiver DWDM coerent de 100 Gbps care funcționează în jurul valorii de 1550 nm poate transmite 1.000 km sau mai mult cu amplificarea corespunzătoare.

Amplificatoarele cu fibre dopate cu -erbiu (EDFA) funcționează exclusiv în banda C- și banda L- (1565-1625nm), permițând amplificarea optică fără regenerare electrică. Această capacitate face ca 1550nm să fie singura alegere practică pentru cablurile submarine și legăturile backbone cross-country unde amplificarea în linie la fiecare 80-100 km extinde raza totală de acțiune la mii de kilometri.

Compensarea dispersiei devine critică la 1550 nm. Fibra standard-mod unic prezintă aproximativ 17 ps/(nm·km) de dispersie cromatică la această lungime de undă. Un semnal de 10 Gbps cu o lățime spectrală de 0,4 nm acumulează 68 ps de dispersie pe 10 km-suficient pentru a provoca interferențe inter-simbolului fără compensare sau modulare avansată.

 

Tehnologii transceiver bidirecționale și WDM

 

Tipurile tradiționale de transceiver cu fibră utilizează fibre separate pentru funcțiile de transmisie și recepție. Tehnologiile BiDi (bidirecționale) și WDM schimbă acest model prin transmiterea mai multor lungimi de undă pe un singur fir de fibră.

Perechi de lungime de undă transceiver BiDi

Transceiverele BiDi integrează un cuplaj WDM care separă lungimile de undă de transmisie și recepție care călătoresc în direcții opuse pe o singură fibră. Perechile obișnuite de lungimi de undă includ 1310nm/1490nm pentru distanțe scurte și medii (10-40 km) și 1490 nm/1550 nm pentru distanțe mai lungi (40-80 km).

Transceiver-ul din punctul A transmite la 1310nm în timp ce recepționează la 1490nm. Transceiver-ul punctului B transmite invers-la 1490nm și primește la 1310nm. Această abordare-perechilor potrivite necesită o planificare atentă a implementării, deoarece amestecarea lungimilor de undă incompatibile rupe legătura.

Tehnologia BiDi dublează capacitatea infrastructurii de fibră fără a instala cabluri suplimentare. Un pachet de fibre cu 12-toroane care accepta în mod tradițional 6 legături duplex poate suporta acum 12 conexiuni BiDi. Operatorii centrelor de date folosesc acest avantaj pentru a amâna extinderea costisitoare a fibrelor, în special în mediile urbane limitate de conducte.

Principala provocare tehnică implică izolarea lungimii de undă. Cuplajul WDM trebuie să asigure cel puțin 15-20dB de izolare între căile de transmisie și recepție pentru a preveni interferența semnalului. Cuplajele de calitate inferioară provoacă diafonie care degradează ratele de eroare de biți, în special la rate de date mai mari, unde marjele de sincronizare se îngustează.

Modulele 25G SFP28 BiDi au intrat recent în producție folosind perechi de lungimi de undă de 1270nm/1330nm pe fibră cu un singur-mod pentru transmisie de 10 km. Aceste transceiver acceptă aplicații 5G fronthaul și mid-haul în care disponibilitatea fibrei limitează extinderea rețelei, dar cererile de lățime de bandă continuă să crească.

Organizarea canalului CWDM

Transceiverele CWDM funcționează pe 18 lungimi de undă standardizate de la 1270nm la 1610nm cu o distanță de exact 20nm. Denumirile canalelor urmează specificațiile ITU-T G.694.2, numerotate succesiv ca de la 1270, 1290, 1310... până la 1610.

Fiecare canal CWDM funcționează independent, transportând orice protocol sau viteză de date de la 1 Gbps la 100 Gbps. Proiectanții de rețea atribuie lungimi de undă specifice diferitelor tipuri de trafic-1310nm pentru datele companiei, 1470nm pentru replicarea stocării, 1550nm pentru circuitele de rezervă - toate partajând o singură pereche de fibre.

Bugetele legăturilor variază în funcție de lungimea de undă din cauza diferitelor profiluri de atenuare a fibrelor. Un canal CWDM de 1310 nm înregistrează pierderi de 0,4 dB/km, în timp ce un canal de 1610 nm înregistrează 0,4-0,5 dB/km. Vârfurile de absorbție a apei în jurul valorii de 1383 nm au limitat istoric acest canal de „vârf de apă”, deși fibra cu vârf de apă scăzut (LWP) a eliminat această constrângere în implementările moderne.

Tehnologia CWDM necesită un control mai puțin precis al lungimii de undă decât DWDM, reducând semnificativ costurile transceiverului. Un 10G CWDM SFP+ ar putea costa 80-120 USD, comparativ cu 300-500 USD pentru un echivalent DWDM. Această economie face CWDM atractivă pentru rețelele de metrou care se întind pe 40-60 km cu cerințe de 4-8 lungimi de undă.

Deviația de temperatură reprezintă o provocare gestionabilă. Lungimile de undă laser CWDM se pot deplasa cu ±2-3nm în intervalul de temperatură de funcționare. Distanța dintre canale de 20 nm oferă o bandă de protecție suficientă pentru a preveni interferențele între canalele adiacente chiar și în cele mai defavorabile condiții termice.

Control de precizie a lungimii de undă DWDM

Transceiverele DWDM funcționează cu toleranțe mult mai strânse ale lungimii de undă, de obicei la ±0,05 nm (±6,25 GHz) de canalul ITU alocat. Banda C- găzduiește 88 de canale la o distanță de 50 GHz (0,4 nm) sau 44 de canale la o distanță de 100 GHz (0,8 nm).

Frecvențele canalului primesc denumiri standardizate: Canalul 20 se află la 1561,42 nm (192,0 THz), Canalul 30 la 1553,33 nm (193,0 THz) și așa mai departe. Operatorii de rețea selectează anumite canale pe baza profilurilor de amplificator, a infrastructurii existente și a caracteristicilor de dispersie.

Stabilizarea temperaturii devine obligatorie pentru transceiverele DWDM. Răcitoarele termoelectrice integrate (TEC) mențin matrița laser la temperatură constantă, indiferent de condițiile ambientale. Acest control termic adaugă 100-200 USD per transceiver, dar asigură o precizie suficientă a lungimii de undă pentru distanța dintre canale de 50 GHz.

Transceiverele DWDM reglabile elimină gestionarea inventarului cu lungime de undă fixă-. Un singur transceiver reglabil se poate deplasa pe 40-96 de canale ITU, fie prin control software, fie prin echipamente de reglare externe. Tehnologia reglabilă costă de 2-3 ori mai mult decât lungimea de undă fixă, dar flexibilitatea operațională justifică premiul pentru strategia de rezervă și scenariile de aprovizionare rapidă.

Progresele recente în fotonica cu siliciu au redus consumul de energie al transceiver-ului DWDM, crescând în același timp densitatea integrării. Un modul 400G DWDM QSFP-DD consumă 14W-jumătate din puterea implementărilor-discrete din generația anterioară-în timp ce acceptă transmisia de până la 80 km cu corectarea erorilor înainte.

 

 

Criterii de selecție a lungimii de undă pentru diferite scenarii

 

Alegerea dintre tipurile de transceiver cu fibră și lungimile de undă ale acestora implică echilibrarea cerințelor de distanță, infrastructura de fibră, ratele de date și constrângerile bugetare.

Selecție bazată pe distanță-

Pentru conexiuni sub 500 de metri, transceiver-urile multimod de 850 nm oferă cel mai bun raport cost-performanță. Un 10GBASE-SR SFP+ tipic costă 25-40 USD și funcționează cu infrastructura multimod OM3/OM4 existentă, comună în centrele de date și rețelele de campus.

Gama de la 500 m până la 10 km necesită, de obicei, opțiuni cu un singur-mod de 1310 nm dintre tipurile de transceiver disponibile cu fibră. Aceste module cu-cu acoperire medie costă 50-100 USD, în funcție de rata de date și de setul de funcții. Legăturile clădire-la clădire, distribuția campusului și rețelele de acces la metrou funcționează în principal la 1310nm datorită echilibrului favorabil al costurilor, caracteristicilor de dispersie și disponibilității.

Dincolo de 10 km, selectarea lungimii de undă depinde dacă este necesară amplificarea. Legăturile neamplificate de la 10-40 km funcționează bine la 1310 nm, în special pentru aplicațiile de întreprindere unde simplitatea contează. Pentru distanțe care depășesc 40 km, 1550 nm devine obligatoriu pentru a utiliza atenuarea mai scăzută și pentru a activa amplificarea EDFA dacă legătura se extinde dincolo de 80 km.

Constrângeri de infrastructură de fibră

Infrastructura de fibră existentă dictează adesea alegerea lungimii de undă dintre tipurile de emițător-receptoare de fibră disponibile. Instalațiile multimode vechi limitează opțiunile la transceiver-uri de 850 nm, deși acoperirea rămâne limitată. Implementarea transceiver-urilor cu un singur-mod de 1310nm pe fibră multimodă funcționează pe distanțe foarte scurte (sub 100 m), dar irosește capacitatea de distanță a transceiverului cu un singur-mod.

Disponibilitatea numărului de fibre influențează adoptarea BiDi și WDM. Rețelele cu deficit de fibre-obișnuite în zonele metropolitane cu spațiu limitat pentru conducte-beneficiază de tehnologia BiDi care dublează capacitatea per fir de fibră. O instalație cu 6 perechi de fibre poate suporta 12 conexiuni duplex folosind transceiver BiDi în loc de arhitecturi tradiționale.

CWDM și DWDM devin rentabile-la adăugarea a 4 sau mai multe conexiuni prin fibră existentă. Costul incremental al transceiverelor colorate și multiplexoarelor pasive este de 500-1.500 USD pe lungime de undă, cu mult sub costul de 50.000-500.000 USD al instalării de noi rute de fibră în medii urbane.

Protocol și factori de viteză de date

Rate mai mari de date beneficiază, în general, de lungimi de undă mai scurte pentru aplicațiile de -acțiune scurtă. 100G și 400G de interconexiuni ale centrelor de date utilizează semnalizarea PAM4 de 850 nm prin fibră multimodă pentru conexiuni sub 150 de metri. Lățimea de bandă mai largă a fibrei multimode la 850 nm găzduiește conținutul spectral crescut al modulației PAM4.

Legăturile de-înaltă viteză-de lungă durată utilizează modulație coerentă sofisticată la 1550 nm. Un transceiver 400G-ZR care transmite peste 120 km utilizează detecția coerentă cu polarizare dublă 16QAM, care necesită pierderea redusă de 1550nm combinată cu precizia lungimii de undă DWDM pentru a multiplexa mai multe canale de 400G pe o singură pereche de fibre.

Rețelele de stocare Fibre Channel utilizează în principal 850 nm pentru conexiuni scurte în cadrul centrului de date și 1310 nm pentru replicarea stocării între unități. Ecosistemul stabilit de comutatoare Fibre Channel și adaptoare de magistrală gazdă acceptă aceste tipuri de transceiver cu fibră cu interoperabilitate validată.

 

Dinamica pieței și tendințele tehnologice

 

Piața globală a transceiverelor optice a atins 12,6-13,6 miliarde de dolari în 2024 și se proiectează la 25-42 de miliarde de dolari până în 2030-2033, reflectând rate de creștere anuale compuse de 13-16%. Centrele de date reprezintă aproximativ 61% din cererea de transceiver, urmate de aplicațiile de telecomunicații.

Transceivele cu fibră monomod-domină cu o cotă de piață de 57%, determinată de cerințele crescânde de acoperire atât în ​​centrele de date la scară hiperscală (pentru conectivitate inter-facilități), cât și în rețelele de telecomunicații (pentru agregarea fronthaul 5G și metroul). Transceivele multimode mențin o cotă de 43%, dar cresc mai lent la 13-15% CAGR, comparativ cu creșterea cu 14-16% a monomodului.

Trecerea către transceiverele 400G și 800G accelerează sofisticarea lungimii de undă. 800Modulele G utilizează 8 benzi de semnalizare 100G PAM4, de obicei la 850nm pentru o rază scurtă de acțiune sau la 1550nm coerenți pentru distanțe mai lungi. Prognozele industriei se așteaptă ca livrările de transceiver 800G să crească cu 60% în 2025, în primul rând pentru grupurile de instruire AI și interconexiunile cloud hiperscale.

Tehnologia fotonică pe siliciu reduce costurile transceiverului, îmbunătățind în același timp performanța. Integrarea componentelor optice pe plăcile de siliciu generează economii de scară în fabricarea semiconductoarelor, scăzând posibil costurile transceiver-ului 400G sub 500 USD până în 2026 - un nivel care face 400G competitiv cu 100G pentru noile implementări.

MWDM (Medium Wavelength Division Multiplexing) a apărut în 2024 pentru rețelele 5G, folosind 12 lungimi de undă de la 1267,5 nm la 1374,5 nm cu distanțe de 3,5 nm și 7 nm. Aceste transceiver împart diferența dintre distanța largă a CWDM și distanța îngustă a DWDM, optimizând costurile și numărul de canale pentru aplicațiile fronthaul care necesită 6-12 lungimi de undă pe distanțe de 10 km.

Optica co-ambalată (CPO) reprezintă următoarea frontieră, plasând transceiver-urile direct pe siliciu comutator, mai degrabă decât folosind module conectabile. Această integrare reduce consumul de energie cu 30-40%, îmbunătățind în același timp integritatea semnalului. Implementările inițiale CPO vizează țesături de comutare de 51,2 Tbps și 102,4 Tbps care funcționează la 800G și 1,6T per port, unde disiparea termică a transceiver-ului tradițional conectabil creează provocări de proiectare.

 

Considerații de implementare

 

Implementarea cu succes a lungimii de undă necesită atenție mai multor factori tehnici și operaționali.

Calcule pentru bugetul de putere optică

Fiecare legătură de fibră are nevoie de un buget de putere optică suficient-diferența dintre puterea de ieșire a transmițătorului și sensibilitatea receptorului-pentru a depăși pierderile de fibră, pierderile de conector și pentru a menține marja sistemului.

Un calcul standard: un transceiver LR de 1310 nm transmite la -3dBm și primește la -20dBm, oferind un buget de legătură de 17dB. Peste 35 km de fibră (0,4 dB/km × 35 km=14dB), adăugând doi conectori (0,5 dB fiecare) și o marjă de sistem de 3 dB totalizează 18 dB. Această legătură eșuează în cele mai defavorabile condiții.

Trecerea la un transceiver ER de 1550nm cu putere de transmisie de -1dBm și sensibilitatea receptorului de -24dBm are un buget de 23dB. Aceeași legătură de 35 km are acum o marjă adecvată: 35 km × 0,3 dB/km + 1dB conectori + 3dB marjă=14.5dB, lăsând o rezervă de 8,5 dB pentru îmbătrânirea fibrei și variațiile de temperatură.

Cerințe de compatibilitate a lungimii de undă

Transceiverele conectate direct trebuie să funcționeze la lungimi de undă identice, cu excepția configurațiilor BiDi. Un transceiver de 1310 nm nu poate comunica cu un transceiver de 1550 nm chiar dacă ambele folosesc fibră cu un singur mod-mod-, fotodioda receptorului nu va detecta eficient lungimea de undă greșită.

Sistemele CWDM și DWDM necesită transceiver-potriviți cu lungimea de undă și multiplexoare configurate corespunzător. Un transceiver CWDM de 1470 nm trebuie să se conecteze la portul de 1470 nm de pe multiplexor. Conectarea greșită a lungimilor de undă face ca semnalul să fie filtrat mai degrabă decât transmis.

Emițătoarele BiDi vin în perechi potrivite etichetate „A” și „B” sau „în amonte” și „în aval”. Partea A-ar putea transmite 1310nm/primi 1490nm, în timp ce partea B{-transmite 1490nm/primește 1310nm. Instalarea a două transceiver-parte A creează o legătură ne-funcțională în care ambele capete transmit la aceeași lungime de undă.

Intervalele de operare de mediu

Specificațiile de mediu ale transceiver-ului determină adecvarea implementării. Modulele de grad comercial-(0-70 de grade) funcționează în centre de date-climatizate și birouri centrale. Transceiverele de calitate industrială (de la -40 la 85 de grade) se ocupă de dulapuri exterioare, turnuri de celule și medii dure de producție.

Transceiverele cu temperatură extinsă-cost cu 30-50% mai mult decât echivalentele comerciale. Pentru un modul 10G SFP+ BiDi, așteptați-vă la un nivel comercial de 60-80 USD față de un grad industrial de 90-120 USD. Suprafața de preț cumpără fiabilitatea operațională la temperaturi extreme, care ar determina oprirea transceiverelor comerciale sau generarea de erori.

Stabilitatea lungimii de undă în intervalul de temperatură contează mai mult pentru DWDM decât pentru CWDM. Un transceiver DWDM trebuie să-și mențină canalul ITU în intervalul de ±0,05 nm pe întregul interval de funcționare, necesitând compensarea activă a temperaturii. Deriva lungimii de undă de ±2-3nm a CWDM se încadrează în intervalul de 20 nm dintre canale, astfel încât managementul termic pasiv este suficient.

 

Întrebări frecvente

 

Pot folosi transceiver cu lungimi de undă diferite pe aceeași fibră?

Nu, pentru link-urile directe-la-punct. Ambele capete trebuie să utilizeze lungimi de undă identice - 1310nm până la 1310nm sau 1550nm până la 1550nm. Singura excepție este tehnologia BiDi, care folosește în mod intenționat lungimi de undă diferite în direcții opuse (cum ar fi 1310nm într-un sens, 1490nm în celălalt sens). Pentru sistemele CWDM sau DWDM cu multiplexoare, puteți rula mai multe lungimi de undă pe aceeași fibră, dar fiecare pereche de lungimi de undă trebuie să se potrivească în continuare la ambele capete.

De ce 850nm are o rază de acțiune mai scurtă decât 1310nm sau 1550nm?

Fibra optică atenuează mai mult lumina la lungimi de undă mai scurte. La 850 nm, fibra multimodă pierde aproximativ 2,5 dB pe kilometru, în timp ce fibra monomod la 1310 nm pierde aproximativ 0,4 dB/km, iar fibra de 1550 nm pierde doar 0,3 dB/km. Peste 10 km, diferența este masivă: 25 dB la 850 nm față de 3 dB la 1550 nm. În plus, 850nm utilizează fibră multimodală care suferă de dispersie modală care limitează atât distanța, cât și lățimea de bandă.

Cum știu dacă fibra mea existentă acceptă lungimi de undă diferite?

Verificați mai întâi tipul de fibră. Fibra multimodală (OM1, OM2, OM3, OM4) funcționează numai cu transceiver-uri de 850 nm pentru distanțe practice. Fibra unic-mod (OS1, OS2) acceptă atât lungimi de undă de 1310nm, cât și 1550nm. Dacă aveți instalată fibră monomod-, puteți comuta liber între emițătoarele-receptoare de 1310 nm și 1550 nm, atâta timp cât ambele capete se potrivesc. Fibra moștenită instalată înainte de 2000 ar putea avea un „vârf de apă” în jurul valorii de 1383 nm care blochează canalele CWDM în acest interval.

Ce se întâmplă dacă amestec accidental lungimi de undă?

Legătura nu reușește să se stabilească sau funcționează cu rate de eroare de biți extrem de ridicate. Receptoarele fotodiode optimizează pentru anumite intervale de lungimi de undă-un receptor de 1310 nm are o sensibilitate slabă la 1550 nm și aproape niciun răspuns la 850 nm. În sistemele CWDM/DWDM cu multiplexoare, conexiunile incorecte cu lungimea de undă pur și simplu filtrează semnalul. Nepotrivirile BiDi determină ambele transceiver-uri să transmită, dar niciunul nu primește, ceea ce duce la o defecțiune completă a comunicației.

 

Evoluția tehnică în utilizarea lungimii de undă

 

Industria continuă să împingă limitele lungimii de undă prin inovații în materiale, scheme de modulare și tehnici de integrare care afectează tipurile de transceiver cu fibră.

Laserele cu puncte cuantice permit o funcționare mai largă la temperatură fără răcire activă, reducând posibil costurile transceiverului DWDM. Prototipurile timpurii demonstrează stabilitatea lungimii de undă în interval de ± 0,1 nm la -40 de grade până la 85 de grade, adecvată pentru distanța DWDM de 100 GHz fără răcitoare termoelectrice.

Tehnologia cu fibre cu miez-cav promite să depășească limitele fundamentale de atenuare ale fibrei-convenționale cu miez solid. Demonstrațiile de laborator ating 0,174 dB/km la 1550 nm-apropiindu-se de limita teoretică de 0,142 dB/km. Dacă este comercializată, fibra cu miez-cav ar putea extinde raza neamplificată la 100 km sau mai mult, reducând dependența de infrastructura costisitoare de amplificare.

Transceivele în bandă O (1260-1360nm) atrag atenția aplicațiilor pentru centrele de date. Funcționarea în jurul valorii de 1310 nm evită dispersia cromatică în întregime pe fibra standard unic-mod, eliminând complexitatea DSP necesară pentru sistemele coerente în bandă C-. Mai mulți furnizori au introdus module în bandă O 400G și 800G în 2024, vizând interconexiunile centrelor de date de 2-10 km.

Evoluția în curs reflectă un principiu fundamental: selecția lungimii de undă dintre tipurile de transceiver cu fibră reprezintă mai mult decât o specificație tehnică-determină ce este posibil în rețelele cu fibră optică. Înțelegerea acestor domenii de lungimi de undă și a compromisurilor-le acestora le permite designerilor de rețea să potrivească tehnologia cu cerințele aplicației, optimizând în același timp atât performanța, cât și costul.