Длина волны

Длина волны относится к периодическим характеристикам световых волн, которые обычно измеряются в нанометрах (нм). Длина волны световой волны определяет цвет света и характеристики его распространения в оптоволоконных системах связи. Оптические модули используют длины волн для передачи данных. Оптические сигналы разных длин волн могут одновременно передаваться по одному и тому же оптическому волокну. Эта технология называется мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM). Длина волны (λ) представляет собой расстояние распространения световой волны в пространстве и обычно выражается как расстояние от гребня до гребня или от впадины до впадины. В оптическом модуле длина волны напрямую влияет на скорость распространения сигнала, потери, пропускную способность и другие характеристики.

Введение в распространенные длины волн оптических модулей

В оптических коммуникациях в зависимости от конкретных применений и технологий обычно используются несколько распространённых длин волн: 950nm, 1310nm и 1550nm.

Длина волны 850 нм в основном используется для приложений на коротких расстояниях и передаётся по многомодовому оптическому волокну. Например, в локальных сетях и центрах обработки данных длина волны 850 нм часто используется, как правило, в сочетании с технологией VCSEL, для передачи оптических сигналов.

1310 нм обычно используется для передачи на средние и большие расстояния, и при этом могут применяться многомодовые и одномодовые оптические волокна. В многомодовом оптическом волокне он в основном используется для передачи на короткие расстояния и применяется вместе с многомодовым оптическим волокном. В одномодовом оптическом волокне он в основном используется для передачи на средние расстояния и применяется вместе с одномодовым оптическим волокном.

1550nm — наиболее распространённая длина волны в системах дальней передачи, обычно используемая с DFB или DRB. Как правило, она применяется в таких сценариях, как городские сети и подводные оптоволоконные системы.

Перечисленные выше три являются распространёнными длинами волн. Конечно, в конкретных технологиях или приложениях используются более узкие или нестандартные длины волн. Всё зависит от таких факторов, как расстояние передачи, используемое оборудование, совместимость и оптоволоконная система.

Почему именно эти длины волн

Во-первых, из-за характеристик затухания оптических волокон разные типы оптических волокон имеют различные уровни затухания на разных длинах волн. Поэтому при выборе длины волны необходимо выбрать длину волны с наименьшим затуханием в окне низких потерь оптического волокна. Например, длины волн 1310nm и 1550nm совпадают с областью низких потерь, поэтому они больше подходят для передачи на большие расстояния.

Во-вторых, расстояние передачи приводит к тому, что из-за дисперсии в оптоволокне и нелинейности оптоволокна разные длины волн в разной степени затухают на протяжении передачи. 1310nm и 1550nm не так подвержены дисперсии, поэтому расстояние передачи больше. 850nm больше подходит для передачи на короткие расстояния.

В отрасли некоторые длины волн также были стандартизированы такими организациями по стандартизации и регулирующими органами, как Международный союз электросвязи (ITU), и широко применяются. Это обеспечивает взаимодействие и совместимость между различными системами.

И эти диапазоны используются уже давно, поскольку технология достаточно зрелая, а производительность надежная, что позволяет применять их в крупномасштабных системах. Кроме того, это стало привычным для людей за длительный период времени. В последние годы также использовались модули с другими длинами волн, но в настоящее время именно эти три длины волн применяются наиболее широко.

Преимущества каждой длины волны

850nm

Стоимость длины волны 850 нм ниже, чем у двух других длин волн, и она больше подходит для крупномасштабного развертывания, поскольку в ней используются зрелые лазеры VCSEL. Кроме того, она поддерживает высокоскоростную передачу на коротких расстояниях и характеризуется низким затуханием, поэтому имеет широкий спектр применения.

1310nm

Меньшая дисперсия на длине волны 1310nm позволяет сохранять хорошую целостность сигнала на расстоянии до 10 километров, что делает эту длину волны подходящей для соединений на коротких и средних расстояниях и компенсирует недостаток 850nm, неспособной обеспечивать передачу на большие расстояния.

1550nm

Длина волны 1550nm больше подходит для передачи на большие расстояния. Характеристики затухания сигнала и меньшее рассеяние позволяют адаптировать ее к передаче высококачественного сигнала на расстояние в десятки километров. Кроме того, длина волны 1550nm поддерживает технологию мультиплексирования с разделением по длине волны, которая позволяет передавать несколько оптических сигналов по одному оптическому волокну, что значительно повышает коэффициент использования света.

Заключение

Три длины волн: 850nm, 1310nm и 1550nm широко используются в оптоволоконной связи, поскольку подходят для различных сценариев применения и расстояний передачи. 850nm подходит для небольших расстояний и высоких требований к пропускной способности, 1310nm обеспечивает передачу на средние расстояния и хорошую целостность сигнала, а 1550nm является идеальным выбором для передачи на большие расстояния и мультиплексирования с разделением по длине волны. Выбор этих длин волн обеспечивает гибкость и эффективность при построении и оптимизации сетей оптоволоконной связи.