In die wêreld van optiese veselkommunikasie is die keuse van liggolflengte soos om 'n radiostasie in te stel – slegs deur die regte "frekwensie" te kies, kan seine duidelik en stabiel oorgedra word. Waarom het sommige optiese modules 'n oordragafstand van slegs 500 meter, terwyl ander honderde kilometers kan strek? Die geheim lê in die "kleur" van die lig – dit wil sê, meer presies, die golflengte van die lig.
In moderne optiese kommunikasienetwerke speel optiese modules met verskillende golflengtes duidelik verskillende rolle. Die drie kerngolflengtes – 850 nm, 1310 nm en 1550 nm – vorm die fundamentele raamwerk van optiese kommunikasie, elk wat spesialiseer in transmissieafstand, verlieseienskappe en toepassingscenario's.
Waarom is verskeie golflengtes nodig?
Die oorsaak van golflengtediversiteit in optiese modules lê in twee groot uitdagings in veseloptiese transmissie: verlies en dispersie. Wanneer optiese seine in optiese vesels oorgedra word, vind energieverswakking (verlies) plaas as gevolg van absorpsie, verstrooiing en lekkasie van die medium. Terselfdertyd veroorsaak die ongelyke voortplantingspoed van verskillende golflengtekomponente seinpulsverbreding (dispersie). Dit het aanleiding gegee tot multigolflengte-oplossings:
850nm-band: werk hoofsaaklik in multimodus optiese vesels, met transmissieafstande wat tipies wissel van 'n paar honderd meter (soos ~550 meter), en is die hoofkrag vir kortafstand-transmissie (soos binne datasentrums).
1310nm band: vertoon lae dispersie-eienskappe in standaard enkelmodusvesels, met transmissieafstande tot tiene kilometers (soos ~60 kilometer), wat dit die ruggraat van mediumafstand-transmissie maak.
1550nm band: Met die laagste verswakkingstempo (ongeveer 0.19dB/km) kan die teoretiese transmissieafstand 150 kilometer oorskry, wat dit die koning van langafstand- en selfs ultralangafstand-transmissie maak.
Die opkoms van golflengte-delingsmultipleksering (WDM) tegnologie het die kapasiteit van optiese vesels aansienlik verhoog. Enkelvesel bidireksionele (BIDI) optiese modules bereik byvoorbeeld bidireksionele kommunikasie op 'n enkele vesel deur verskillende golflengtes (soos 'n 1310nm/1550nm-kombinasie) by die sender- en ontvangspunte te gebruik, wat veselhulpbronne aansienlik bespaar. Meer gevorderde digte golflengte-delingsmultipleksering (DWDM) tegnologie kan baie nou golflengte-spasiëring (soos 100GHz) in spesifieke bande (soos O-band 1260-1360nm) bereik, en 'n enkele vesel kan dosyne of selfs honderde golflengtekanale ondersteun, wat die totale transmissiekapasiteit tot die Tbps-vlak verhoog en die potensiaal van veseloptika ten volle ontketen.
Hoe om die golflengte van optiese modules wetenskaplik te kies?
Die keuse van golflengte vereis omvattende oorweging van die volgende sleutelfaktore:
Oordragafstand:
- Kort afstand (≤ 2 km): verkieslik 850 nm (multimodusvesel).
- Medium afstand (10-40 km): geskik vir 1310 nm (enkelmodusvesel).
- Langafstand (≥ 60 km): 1550 nm (enkelmodusvesel) moet gekies word, of in kombinasie met 'n optiese versterker gebruik word.
Kapasiteitsvereiste:
- Konvensionele besigheid: Vaste golflengtemodules is voldoende.
- Groot kapasiteit, hoëdigtheid-oordrag: DWDM/CWDM-tegnologie word benodig. Byvoorbeeld, 'n 100G DWDM-stelsel wat in die O-band werk, kan dosyne hoëdigtheid-golflengtekanale ondersteun.
Koste-oorwegings:
- Vaste golflengtemodule: Die aanvanklike eenheidsprys is relatief laag, maar verskeie golflengtemodelle van onderdele moet in voorraad wees.
- Instelbare golflengtemodule: Die aanvanklike belegging is relatief hoog, maar deur sagteware-instelling kan dit verskeie golflengtes dek, onderdelebestuur vereenvoudig en op die lange duur die bedryfs- en onderhoudskompleksiteit en -koste verminder.
Toepassingscenario:
- Datasentrum-interkonneksie (DCI): Hoëdigtheid, lae-krag DWDM-oplossings is hoofstroom.
- 5G-voorafversending: Met hoë vereistes vir koste, latensie en betroubaarheid, is industriële graad-ontwerpte enkelvesel-bidireksionele (BIDI) modules 'n algemene keuse.
- Ondernemingsparknetwerk: Afhangende van afstand- en bandwydtevereistes, kan lae-krag, medium tot kort afstand CWDM of vaste golflengte modules gekies word.
Gevolgtrekking: Tegnologiese Evolusie en Toekomstige Oorwegings
Die optiese moduletegnologie bly vinnig ontwikkel. Nuwe toestelle soos golflengteselektiewe skakelaars (WSS) en vloeibare kristal op silikon (LCoS) dryf die ontwikkeling van meer buigsame optiese netwerkargitekture aan. Innovasies wat op spesifieke bande, soos die O-band, teiken, optimaliseer voortdurend werkverrigting, soos om die kragverbruik van die module aansienlik te verminder terwyl voldoende optiese sein-tot-ruisverhouding (OSNR) gehandhaaf word.
In toekomstige netwerkkonstruksie moet ingenieurs nie net die transmissieafstand akkuraat bereken wanneer golflengtes gekies word nie, maar ook die kragverbruik, temperatuuraanpasbaarheid, ontplooiingsdigtheid en die volle lewensiklus se bedryfs- en onderhoudskoste omvattend evalueer. Hoë betroubaarheid optiese modules wat stabiel vir tientalle kilometers in uiterste omgewings (soos -40 ℃ erge koue) kan werk, word 'n sleutelondersteuning vir komplekse ontplooiingsomgewings (soos afgeleë basisstasies).
Plasingstyd: 17 Okt-2025