Була-оптикалык байланыш дүйнөсүндө жарыктын толкун узундугун тандоо радио жыштыктарын жөндөө жана каналдарды тандоо сыяктуу. Туура "каналды" тандоо менен гана сигналды так жана туруктуу түрдө берүүгө болот. Эмне үчүн кээ бир оптикалык модулдардын өткөрүү аралыгы 500 метрди гана түзөт, ал эми башкалары жүздөгөн километрден ашат? Сырдын баары ошол жарык шооланын "түсүндө" - тагыраагы, жарыктын толкун узундугунда жатат.
Заманбап оптикалык байланыш тармактарында ар кандай толкун узундуктарындагы оптикалык модулдар таптакыр башка ролдорду ойнойт. 850 нм, 1310 нм жана 1550 нм үч негизги толкун узундуктары оптикалык байланыштын фундаменталдык алкагын түзөт, өткөрүү аралыгы, жоготуу мүнөздөмөлөрү жана колдонуу сценарийлери боюнча эмгектин так бөлүштүрүлүшү менен.
1. Эмне үчүн бизге бир нече толкун узундуктары керек?
Оптикалык модулдардагы толкун узундугунун ар түрдүүлүгүнүн негизги себеби була-оптикалык берүүдөгү эки негизги кыйынчылыкта жатат: жоготуу жана дисперсия. Оптикалык сигналдар оптикалык булаларда берилгенде, чөйрөнүн сиңирилиши, чачырашы жана агып кетишинен улам энергиянын басаңдашы (жоготушу) пайда болот. Ошол эле учурда, ар кандай толкун узундугунун компоненттеринин бирдей эмес таралуу ылдамдыгы сигнал импульстарынын кеңейишине (дисперсиясына) алып келет. Бул көп толкун узундугундагы чечимдердин пайда болушуна алып келди:
•850нм тилке:негизинен көп режимдүү оптикалык булаларда иштейт, берүү аралыгы адатта бир нече жүз метрден (мисалы, ~ 550 метр) чейин жетет жана кыска аралыкка (мисалы, маалымат борборлорунун ичинде) берүү үчүн негизги күч болуп саналат.
•1310нм тилке:стандарттуу бир режимдүү булаларда төмөнкү дисперсиялык мүнөздөмөлөрдү көрсөтөт, өткөрүү аралыгы ондогон километрге чейин (мисалы, ~ 60 километр) жетет, бул аны орто аралыкка берүүнүн негизги бөлүгү кылат.
•1550нм тилке:Эң төмөнкү алсыроо ылдамдыгы менен (болжол менен 0,19 дБ/км), теориялык берүү аралыгы 150 километрден ашып кетиши мүмкүн, бул аны алыскы жана ал тургай өтө алыскы берүүлөрдүн падышасы кылат.
Толкун узундугун бөлүү мультиплекстөө (WDM) технологиясынын өнүгүшү оптикалык булалардын кубаттуулугун бир топ жогорулатты. Мисалы, бир булалуу эки багыттуу (BIDI) оптикалык модулдар берүүчү жана кабыл алуучу учтарында ар кандай толкун узундуктарын (мисалы, 1310нм/1550нм айкалышы) колдонуу менен бир булада эки багыттуу байланышка жетишет, бул була ресурстарын бир топ үнөмдөйт. Өркүндөтүлгөн тыгыз толкун узундугун бөлүү мультиплекстөө (DWDM) технологиясы белгилүү бир тилкелерде (мисалы, O-диапазону 1260-1360нм) өтө тар толкун узундугу аралыгына (мисалы, 100 ГГц) жетише алат, ал эми бир була ондогон же ал тургай жүздөгөн толкун узундугу каналдарын колдой алат, жалпы өткөрүү кубаттуулугун Tbps деңгээлине чейин жогорулатат жана булалуу оптиканын потенциалын толугу менен ачат.
2. Оптикалык модулдардын толкун узундугун илимий жактан кантип тандоо керек?
Толкун узундугун тандоо төмөнкү негизги факторлорду комплекстүү эске алууну талап кылат:
Өткөрүү аралыгы:
Кыска аралык (≤ 2 км): артыкчылыктуу түрдө 850 нм (көп режимдүү була).
Орто аралык (10-40 км): 1310нм (бир режимдүү була) үчүн ылайыктуу.
Алыскы аралык (≥ 60 км): 1550 нм (бир режимдүү була) тандалышы керек же оптикалык күчөткүч менен бирге колдонулушу керек.
Кубаттуулук талабы:
Кадимки бизнес: Бекитилген толкун узундугундагы модулдар жетиштүү.
Чоң кубаттуулуктагы, жогорку тыгыздыктагы берүү: DWDM/CWDM технологиясы талап кылынат. Мисалы, O-диапазонунда иштеген 100G DWDM системасы ондогон жогорку тыгыздыктагы толкун узундугундагы каналдарды колдой алат.
Бааларды эске алуу:
Туруктуу толкун узундугу модулу: баштапкы бирдиктин баасы салыштырмалуу төмөн, бирок запастык бөлүктөрдүн бир нече толкун узундугундагы моделдерин кампада сактоо керек.
Жөндөлүүчү толкун узундугунун модулу: Баштапкы инвестиция салыштырмалуу жогору, бирок программалык камсыздоону жөндөө аркылуу ал бир нече толкун узундуктарын камтый алат, запастык бөлүктөрдү башкарууну жөнөкөйлөтөт жана узак мөөнөттүү келечекте эксплуатациялоонун жана техникалык тейлөөнүн татаалдыгын жана чыгымдарын азайтат.
Колдонмо сценарийи:
Маалымат борборлорунун өз ара байланышы (DCI): Жогорку тыгыздыктагы, аз кубаттуулуктагы DWDM чечимдери кеңири таралган.
5G фронтхаул: Баасы, кечигүүсү жана ишенимдүүлүгү боюнча жогорку талаптар менен, өнөр жайлык деңгээлде иштелип чыккан бир булалуу эки багыттуу (BIDI) модулдар кеңири таралган тандоо болуп саналат.
Ишкананын парк тармагы: Аралыкка жана өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө жараша, аз кубаттуулуктагы, орто жана кыска аралыктагы CWDM же туруктуу толкун узундугу модулдарын тандай аласыз.
3. Корутунду: Технологиялык эволюция жана келечектеги ойлор
Оптикалык модуль технологиясы тездик менен өнүгүп жатат. Толкун узундугун тандоочу которгучтар (WSS) жана кремнийдеги суюк кристалл (LCoS) сыяктуу жаңы түзүлүштөр ийкемдүү оптикалык тармак архитектураларынын өнүгүшүнө түрткү болууда. O-диапазону сыяктуу белгилүү бир тилкелерге багытталган инновациялар, оптикалык сигнал-ызы-чуу катышынын (OSNR) жетиштүү маржасын сактоо менен модулдун кубаттуулук керектөөсүн бир кыйла азайтуу сыяктуу, иштин натыйжалуулугун тынымсыз оптималдаштырып келет.
Келечектеги тармак курулушунда инженерлер толкун узундуктарын тандоодо өткөрүү аралыгын так эсептеп гана тим болбостон, энергияны керектөөнү, температурага ыңгайлашууну, жайылтуу тыгыздыгын жана толук жашоо циклинин эксплуатациялык жана техникалык тейлөө чыгымдарын ар тараптуу баалоого тийиш. Экстремалдык чөйрөлөрдө (мисалы, -40 ℃ катуу суук) ондогон километрге чейин туруктуу иштей алган жогорку ишенимдүүлүктүү оптикалык модулдар татаал жайылтуу чөйрөлөрү (мисалы, алыскы базалык станциялар) үчүн негизги колдоо болуп калууда.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 18-сентябры