ʻO ka 'pale kala' i loko o ka honua fiber optic: no ke aha e ʻokoʻa nui ai ka mamao o ka hoʻoili ʻana o nā modula optical

I ke ao o ke kamaʻilio fiber optic, ʻo ke koho ʻana o ka nalu māmā e like me ka hoʻonohonoho ʻana i ke alapine lekiō a me ke koho ʻana i ke kahawai. Ma ke koho wale ʻana i ke "kahawai" kūpono hiki ke hoʻouna maopopo ʻia ka hōʻailona a paʻa. No ke aha i loaʻa ai i kekahi mau modula optical kahi mamao hoʻouna he 500 mika wale nō, aʻo kekahi e hiki ke uhi i nā haneli kilomita? Aia ka mea pohihihi i ke 'kala' o kēlā kukuna o ke kukui - ʻoi aku ka pololei, ka nalu o ke kukui.

I loko o nā pūnaewele kamaʻilio optical hou, he ʻokoʻa loa nā kuleana o nā modula optical o nā nalu like ʻole. ʻO nā nalu koʻikoʻi ʻekolu o 850nm, 1310nm, a me 1550nm ke kumu o ke kamaʻilio optical, me ka mahele maopopo o ka hana ma ke ʻano o ka mamao hoʻoili, nā ʻano pohō, a me nā hiʻohiʻona noi.

1. No ke aha mākou e pono ai i nā nalu he nui?

ʻO ke kumu nui o ka ʻokoʻa o ka nalu i nā modula optical e waiho ana i ʻelua mau pilikia nui i ka hoʻoili ʻana o ka fiber optic: ka nalowale a me ka hoʻopuehu ʻana. Ke hoʻoili ʻia nā hōʻailona optical i nā fiber optical, hiki mai ka emi ʻana o ka ikehu (pohō) ma muli o ka omo ʻana, ka hoʻopuehu ʻana, a me ka leakage o ka medium. I ka manawa like, ʻo ka wikiwiki hoʻolaha like ʻole o nā ʻāpana nalu like ʻole e hoʻonui ai i ka pulse signal (hoʻopuehu ʻana). Ua hāʻawi kēia i nā hopena multi wavelength:

•850nm ka huila:hana nui ia i nā fiber optical multimode, me nā mamao hoʻoili maʻamau mai kekahi mau haneli mika (e like me ~ 550 mika), a ʻo ia ka ikaika nui no ka hoʻoili ʻana i kahi mamao pōkole (e like me loko o nā kikowaena ʻikepili).

•1310nm kāʻei:hōʻike i nā ʻano hoʻopuehu haʻahaʻa i nā olonā hoʻokahi-ʻano maʻamau, me nā mamao hoʻoili a hiki i nā ʻumi kilomita (e like me ~ 60 kilomita), e lilo ia i iwi kuamoʻo o ka hoʻoili mamao waena.

•1550nm kāʻei:Me ka helu attenuation haʻahaʻa loa (ma kahi o 0.19dB/km), hiki i ka mamao hoʻoili kumumanaʻo ke ʻoi aku ma mua o 150 kilomita, e hoʻolilo ana iā ia i mōʻī o ka hoʻoili ʻana i nā mamao lōʻihi a me nā mamao loa.

ʻO ka piʻi ʻana o ka ʻenehana wavelength division multiplexing (WDM) ua hoʻonui nui i ka hiki o nā fiber optical. No ka laʻana, hoʻokō nā modula optical bidirectional fiber hoʻokahi (BIDI) i ke kamaʻilio bidirectional ma kahi fiber hoʻokahi ma ka hoʻohana ʻana i nā nalu like ʻole (e like me ka hui pū ʻana o 1310nm/1550nm) ma nā hopena hoʻouna a me ka loaʻa ʻana, e mālama nui ana i nā kumuwaiwai fiber. Hiki i ka ʻenehana Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) holomua ke hoʻokō i ka mamao nalu haiki loa (e like me 100GHz) ma nā kāʻei kikoʻī (e like me O-band 1260-1360nm), a hiki i kahi fiber hoʻokahi ke kākoʻo i nā ʻumi a i ʻole nā ​​​​haneli o nā kahawai nalu, e hoʻonui ana i ka hiki ke hoʻouna holoʻokoʻa i ka pae Tbps a hoʻokuʻu piha i ka hiki o nā fiber optics.

2. Pehea e koho ʻepekema ai i ka nalu o nā modula optical?

ʻO ke koho ʻana o ka nalu lōʻihi e pono ai ka noʻonoʻo piha ʻana i nā kumu nui e hiki mai ana:

Ka mamao o ka hoʻoili ʻana:

Ka mamao pōkole (≤ 2km): ʻoi aku ka maikaʻi o 850nm (multimode fiber).
Ka mamao waena (10-40km): kūpono no 1310nm (fiber ʻano hoʻokahi).
Ka mamao loa (≥ 60km): Pono e koho ʻia he 1550nm (fiber ʻano hoʻokahi), a i ʻole e hoʻohana pū ʻia me kahi mea hoʻonui optical.

Koi no ka mana:

ʻOihana maʻamau: Ua lawa nā modula nalu paʻa.
Ka nui o ka mana, ka hoʻoili ʻana i ka nui o ka density: Pono ka ʻenehana DWDM/CWDM. No ka laʻana, hiki i kahi ʻōnaehana 100G DWDM e hana ana ma ka O-band ke kākoʻo i nā ʻumi o nā kahawai nalu kiʻekiʻe.

Nā noʻonoʻo kumukūʻai:

Modula nalu paʻa: He haʻahaʻa ke kumukūʻai mua o ka ʻāpana, akā pono e mālama ʻia nā ʻano hoʻohālike nalu he nui o nā ʻāpana ʻokoʻa.
Module nalu hiki ke hoʻololi ʻia: He kiʻekiʻe ke kālā mua, akā ma o ka hoʻonohonoho ʻana i nā polokalamu, hiki iā ia ke uhi i nā nalu he nui, hoʻomaʻalahi i ka hoʻokele ʻāpana ʻokoʻa, a i ka wā lōʻihi, e hōʻemi i ka paʻakikī a me nā kumukūʻai o ka hana a me ka mālama ʻana.

Ke kūlana noi:

Hoʻohui Pūnaewele Kikowaena ʻIkepili (DCI): ʻO nā hoʻonā DWDM haʻahaʻa mana kiʻekiʻe ka mea maʻamau.
5G fronthaul: Me nā koi kiʻekiʻe no ke kumukūʻai, ka latency, a me ka hilinaʻi, ʻo nā modula BIDI (hoʻokahi fiber bidirectional) i hoʻolālā ʻia e ka papa ʻoihana he koho maʻamau.
Pūnaewele pāka ʻoihana: Ma muli o ka mamao a me nā koi bandwidth, hiki ke koho ʻia nā modula haʻahaʻa haʻahaʻa, waena a pōkole paha CWDM a i ʻole nā ​​​​modula nalu paʻa.

3. Hopena: Ka Hoʻomohala ʻenehana a me nā Manaʻo e hiki mai ana

Ke hoʻomau nei ka ʻenehana module optical i ka hana hou ʻana me ka wikiwiki. ʻO nā mea hana hou e like me nā wavelength selective switches (WSS) a me ka liquid crystal on silicon (LCoS) ke hoʻokele nei i ka hoʻomohala ʻana o nā hoʻolālā pūnaewele optical ʻoi aku ka maʻalahi. ʻO nā hana hou e pili ana i nā hui kikoʻī, e like me ka O-band, ke hoʻomaikaʻi mau nei i ka hana, e like me ka hoʻemi nui ʻana i ka hoʻohana ʻana i ka mana module me ka mālama ʻana i ka palena kūpono o ka optical signal-to-noise ratio (OSNR).

I ke kūkulu ʻana i ka pūnaewele i ka wā e hiki mai ana, ʻaʻole pono nā ʻenekinia e helu pololei i ka mamao o ka hoʻoili ʻana i ke koho ʻana i nā nalu, akā e loiloi piha hoʻi i ka hoʻohana ʻana i ka mana, ka hoʻololi ʻana i ka mahana, ka nui o ka hoʻolaha ʻana, a me nā kumukūʻai hana a me ka mālama ʻana i ke ola holoʻokoʻa. ʻO nā modula optical hilinaʻi kiʻekiʻe e hiki ke hana paʻa no nā ʻumi kilomita i nā wahi koʻikoʻi (e like me -40 ℃ anu nui) ke lilo nei i kākoʻo koʻikoʻi no nā wahi hoʻolaha paʻakikī (e like me nā kikowaena kahua mamao).