Во светот на комуникацијата со оптички влакна, изборот на бранова должина на светлината е како подесување на радиофреквенциите и избор на канал. Само со избирање на вистинскиот „канал“ сигналот може да се пренесе јасно и стабилно. Зошто некои оптички модули имаат растојание на пренос од само 500 метри, додека други можат да се протегаат стотици километри? Мистеријата лежи во „бојата“ на тој зрак светлина - поточно, брановата должина на светлината.
Во современите оптички комуникациски мрежи, оптичките модули со различни бранови должини играат сосема различни улоги. Трите основни бранови должини од 850nm, 1310nm и 1550nm ја формираат фундаменталната рамка на оптичката комуникација, со јасна поделба на работата во однос на растојанието на пренос, карактеристиките на загубите и сценаријата на примена.
1. Зошто ни се потребни повеќе бранови должини?
Основната причина за разновидноста на брановите должини кај оптичките модули лежи во два главни предизвици во преносот со оптички влакна: загуба и дисперзија. Кога оптичките сигнали се пренесуваат преку оптички влакна, се јавува слабеење (загуба) на енергијата поради апсорпција, расејување и истекување на медиумот. Во исто време, нееднаквата брзина на пропагација на различните компоненти на брановата должина предизвикува проширување (дисперзија) на пулсот на сигналот. Ова доведе до решенија со повеќе бранови должини:
• 850nm опсег:Главно работи во мултимодни оптички влакна, со растојанија на пренос кои обично се движат од неколку стотици метри (како што се ~550 метри) и е главната сила за пренос на кратки растојанија (како на пример во рамките на центри за податоци).
• 1310nm опсег:Покажува карактеристики на ниска дисперзија кај стандардни едномодни влакна, со растојанија на пренос до десетици километри (како на пример ~60 километри), што го прави основа на преносот на средни растојанија.
• 1550nm опсег:Со најниска стапка на слабеење (околу 0,19dB/km), теоретското растојание на пренос може да надмине 150 километри, што го прави крал на пренос на долги растојанија, па дури и на ултра долги растојанија.
Подемот на технологијата за мултиплексирање со поделба на бранови должини (WDM) значително го зголеми капацитетот на оптичките влакна. На пример, двонасочните оптички модули со едно влакно (BIDI) постигнуваат двонасочна комуникација на едно влакно со користење на различни бранови должини (како што е комбинацијата од 1310nm/1550nm) на предавателниот и приемниот крај, значително заштедувајќи ги ресурсите на оптичките влакна. Понапредната технологија за мултиплексирање со поделба на густа бранова должина (DWDM) може да постигне многу тесен распон на бранови должини (како што е 100GHz) во специфични опсези (како што е O-опсегот 1260-1360nm), а едно влакно може да поддржи десетици, па дури и стотици канали со бранови должини, зголемувајќи го вкупниот капацитет за пренос до ниво на Tbps и целосно ослободувајќи го потенцијалот на оптичките влакна.
2. Како научно да се избере брановата должина на оптичките модули?
Изборот на бранова должина бара сеопфатно разгледување на следниве клучни фактори:
Растојание на пренос:
Кратко растојание (≤ 2 км): по можност 850 nm (мултимодско влакно).
Средно растојание (10-40 км): погодно за 1310nm (едномодни влакна).
Долго растојание (≥ 60 км): мора да се избере 1550 nm (едномодно влакно) или да се користи во комбинација со оптички засилувач.
Потребен капацитет:
Конвенционален бизнис: Модулите со фиксна бранова должина се доволни.
Пренос со голем капацитет и висока густина: Потребна е DWDM/CWDM технологија. На пример, 100G DWDM систем што работи во O-опсегот може да поддржи десетици канали со бранова должина со висока густина.
Размислувања за трошоците:
Модул со фиксна бранова должина: Почетната единечна цена е релативно ниска, но треба да се набават повеќе модели на бранови должини на резервни делови.
Модул за подесување на бранова должина: Почетната инвестиција е релативно висока, но преку софтверско подесување, може да опфати повеќе бранови должини, да го поедностави управувањето со резервни делови и на долг рок, да ги намали сложеноста и трошоците за работа и одржување.
Сценарио за апликација:
Меѓусебно поврзување на центри за податоци (DCI): DWDM решенијата со висока густина и ниска потрошувачка на енергија се мејнстрим.
5G фронтална интернет: Со високи барања за цена, латентност и сигурност, двонасочните (BIDI) модули со еднооптички влакна со индустриски квалитет се чест избор.
Мрежа на претпријатиски парк: Во зависност од барањата за растојание и пропусен опсег, може да се изберат CWDM модули со мала моќност, средни до кратки растојанија или модули со фиксна бранова должина.
3. Заклучок: Технолошка еволуција и идни размислувања
Технологијата на оптичките модули продолжува брзо да се развива. Новите уреди како што се прекинувачите за селективна бранова должина (WSS) и течните кристали на силициум (LCoS) го поттикнуваат развојот на пофлексибилни архитектури на оптички мрежи. Иновациите насочени кон специфични опсези, како што е O-опсегот, постојано ги оптимизираат перформансите, како што е значителното намалување на потрошувачката на енергија на модулот, а воедно одржуваат доволна маргина на односот оптички сигнал-шум (OSNR).
Во идната изградба на мрежи, инженерите не само што треба прецизно да го пресметаат растојанието на пренос при изборот на бранови должини, туку и сеопфатно да ја проценат потрошувачката на енергија, прилагодливоста на температурата, густината на распоредување и трошоците за работа и одржување во текот на целиот животен циклус. Високосигурните оптички модули кои можат стабилно да работат десетици километри во екстремни средини (како што се -40 ℃ силен студ) стануваат клучна поддршка за сложени средини за распоредување (како што се далечински базни станици).
Време на објавување: 18 септември 2025 година