Met de snelle ontwikkeling van 5G-netwerken neemt de vraag naar netwerkdatatransmissie exponentieel toe. Als onderliggend dragernetwerk is de transmissiecapaciteit van optische netwerken cruciaal voor de ontwikkeling van 5G-netwerken. Een van de magische wapens om de transmissiecapaciteit van optische netwerken uit te breiden is het voortdurend diep graven in de beschikbare bandbronnen van optische vezels, dat wil zeggen het voortdurend uitbreiden van de transmissiepadbreedte van optische netwerken. Hoe breder de transmissieweg, de transmissiecapaciteit van het optische netwerk zal uiteraard toenemen. Vervolgens zal ik met u praten over deze glasvezelbanden.
Traditioneel bandje
Zoals de naam al aangeeft, is optische vezelcommunicatie de communicatie waarbij licht wordt gebruikt als informatiedrager en optische vezel als transmissiemedium. Niet al het licht is echter geschikt voor glasvezelcommunicatie. Verschillende golflengten van licht (dat eenvoudigweg kan worden opgevat als licht met verschillende kleuren) hebben verschillende transmissieverliezen in optische vezels. Licht met een groot transmissieverlies kan geen informatie in de optische vezel transporteren.
Na langdurig onderzoek door wetenschappers werd voor het eerst ontdekt dat het licht met een golflengte van 850 nm gebruikt kan worden als licht voor optische communicatie. Deze golfband wordt ook wel direct de 850nm-golfband genoemd. Het transmissieverlies in het golflengtegebied van de 850 nm-band is echter relatief groot en er is geen geschikte vezelversterker. Daarom is de 850 nm-band alleen geschikt voor transmissie over korte afstanden.
Later onderzochten wetenschappers de optische band met "low-loss golflengtegebied", dat wil zeggen het licht in het gebied van 1260 nm ~ 1625 nm, dat het meest geschikt is voor transmissie in optische vezels. Zie onderstaande figuur voor de relatie tussen transmissieverlies en optische band.
Wat is een O-band?
O-band is de oorspronkelijke band 1260-1360 nm. O-band is de eerste golflengteband die historisch wordt gebruikt voor optische communicatie, met minimale signaalvervorming (als gevolg van spreiding).
Wat is een E-band?
E-band (uitgebreide golflengteband: 1360-1460 nm) is de minst voorkomende van deze banden. E-band wordt voornamelijk gebruikt als een uitbreiding van de O-band, maar er zijn weinig toepassingen, vooral omdat veel bestaande optische kabels een hoge demping vertonen in de E-band, en het productieproces zeer energie-intensief is, dus het gebruik ervan in optische communicatie is gelimiteerd.
Wat is een S-band?
Het vezelverlies in de S-band (kortegolfband) (kortegolfband: 1460-1530 nm) is lager dan dat in de O-band, en de S-band wordt evenveel gebruikt als PON (passieve optische netwerk) systemen.
Wat is C-band?
De C-band (conventionele band) varieert van 1530 nm tot 1565 nm, wat de conventionele band vertegenwoordigt. Optische vezels vertonen het laagste verlies in de C-band en hebben een groter voordeel bij transmissiesystemen over lange afstanden. Het wordt meestal gebruikt in veel grootstedelijke, langeafstands-, ultralangeafstands- en onderzeese optische transmissiesystemen in combinatie met WDM enEDFAtechnologie. C-band wordt steeds belangrijker naarmate de transmissieafstanden langer worden en er glasvezelversterkers worden gebruikt in plaats van optisch-naar-elektron-naar-optische repeaters. Het gebruik van C-band breidde zich uit met de komst vanDWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing), waardoor meerdere signalen één enkele vezel kunnen delen.
Wat is L-band?
De L-band (langegolflengteband) (langegolflengteband: 1565-1625 nm) is de op één na laagste golflengteband en wordt vaak gebruikt wanneer de C-band niet voldoende is om aan de bandbreedtevereisten te voldoen. Met de wijdverbreide beschikbaarheid van b-gedoteerde vezelversterkers (EDFA's) zijn DWDM-systemen uitgebreid tot aan de L-band en werden ze aanvankelijk gebruikt om de capaciteit van terrestrische DWDM optische netwerken uit te breiden. Nu is het bij onderzeese kabelexploitanten geïntroduceerd om hetzelfde te doen: de totale capaciteit van onderzeese kabels uitbreiden.
Omdat het transmissiedempingsverlies van de twee transmissievensters van de C-band en de L-band het kleinst is, wordt het signaallicht in het DWDM-systeem doorgaans geselecteerd in de C-band en de L-band. Naast de O-band en de L-band zijn er nog twee andere banden, de 850 nm-band en de U-band (ultralange band: 1625-1675 nm). De 850 nm-band is de dominante golflengte voor multimode glasvezelcommunicatiesystemen waarin VCSEL's (Vertical Cavity Surface Emitting Lasers) zijn verwerkt. De U-band wordt voornamelijk gebruikt voor netwerkmonitoring.
