Katika ulimwengu wa mawasiliano ya nyuzi macho, uteuzi wa urefu wa mawimbi ya mwanga ni kama kurekebisha masafa ya redio na uteuzi wa chaneli. Ni kwa kuchagua tu "chaneli" sahihi ndipo ishara inaweza kupitishwa kwa uwazi na kwa utulivu. Kwa nini moduli zingine za macho zina umbali wa upitishaji wa mita 500 tu, wakati zingine zinaweza kuchukua zaidi ya mamia ya kilomita? Siri iko katika 'rangi' ya miale hiyo ya mwanga - kwa usahihi zaidi, urefu wa wimbi la mwanga.
Katika mitandao ya kisasa ya mawasiliano ya macho, moduli za macho za urefu tofauti wa wavelengths hucheza majukumu tofauti kabisa. Mawimbi matatu ya msingi ya 850nm, 1310nm, na 1550nm huunda mfumo msingi wa mawasiliano ya macho, na mgawanyiko wazi wa kazi katika suala la umbali wa upitishaji, sifa za upotezaji, na hali za matumizi.
1.Kwa nini tunahitaji urefu wa mawimbi mengi?
Chanzo kikuu cha utofauti wa urefu wa mawimbi katika moduli za macho iko katika changamoto mbili kuu katika upitishaji wa nyuzi macho: upotevu na mtawanyiko. Wakati ishara za macho zinapopitishwa kwenye nyuzi za macho, upungufu wa nishati (hasara) hutokea kutokana na kunyonya, kueneza, na kuvuja kwa kati. Wakati huo huo, kasi isiyo sawa ya uenezi wa vipengele tofauti vya urefu wa wimbi husababisha upanuzi wa mapigo ya ishara (utawanyiko). Hii imetoa suluhisho la urefu wa wimbi nyingi:
• bendi ya 850nm:Hufanya kazi hasa katika nyuzi za macho za aina nyingi, na umbali wa upitishaji kwa kawaida huanzia mita mia chache (kama vile ~ mita 550), na ndiyo nguvu kuu ya upitishaji wa umbali mfupi (kama vile ndani ya vituo vya data).
• bendi ya 1310nm:huonyesha sifa za chini za mtawanyiko katika nyuzi za kawaida za modi moja, zenye umbali wa upitishaji hadi makumi ya kilomita (kama vile ~ kilomita 60), na kuifanya uti wa mgongo wa upitishaji wa umbali wa kati.
•Bendi ya nm 1550:Kwa kiwango cha chini cha upunguzaji (takriban 0.19dB/km), umbali wa kinadharia wa upitishaji unaweza kuzidi kilomita 150, na kuifanya kuwa mfalme wa maambukizi ya masafa marefu na hata masafa marefu zaidi.
Kupanda kwa teknolojia ya wavelength division multiplexing (WDM) imeongeza sana uwezo wa nyuzi za macho. Kwa mfano, moduli za macho za nyuzi mbili (BIDI) hufikia mawasiliano ya pande mbili kwenye nyuzi moja kwa kutumia urefu tofauti wa mawimbi (kama vile mchanganyiko wa 1310nm/1550nm) kwenye ncha za kupitisha na kupokea, na hivyo kuokoa kwa kiasi kikubwa rasilimali za nyuzi. Teknolojia ya hali ya juu zaidi ya Divisheni Mnene ya Wavelength Multiplexing (DWDM) inaweza kufikia nafasi finyu sana ya urefu wa mawimbi (kama vile 100GHz) katika bendi mahususi (kama vile O-band 1260-1360nm), na nyuzinyuzi moja inaweza kuhimili makumi au hata mamia ya chaneli za urefu wa mawimbi, na kuongeza jumla ya uwezo wa kusambaza kwa kiwango cha nyuzinyuzi zinazoweza kufunguka kikamilifu.
2.Jinsi ya kuchagua kisayansi urefu wa mawimbi ya moduli za macho?
Uchaguzi wa urefu wa wimbi unahitaji kuzingatia kwa kina mambo muhimu yafuatayo:
Umbali wa upitishaji:
Umbali mfupi (≤ 2km): ikiwezekana 850nm (nyuzi za multimode).
Umbali wa kati (10-40km): yanafaa kwa 1310nm (nyuzi ya mode moja).
Umbali mrefu (≥ 60km): 1550nm (nyuzi ya modi moja) lazima ichaguliwe, au itumike pamoja na amplifier ya macho.
Mahitaji ya uwezo:
Biashara ya kawaida: Moduli za urefu wa wimbi zisizohamishika zinatosha.
Uwezo mkubwa, maambukizi ya juu-wiani: Teknolojia ya DWDM/CWDM inahitajika. Kwa mfano, mfumo wa 100G DWDM unaofanya kazi katika bendi ya O unaweza kuauni njia kadhaa za urefu wa msongamano wa juu.
Mazingatio ya gharama:
Moduli ya urefu wa mawimbi isiyobadilika: Bei ya kitengo cha awali ni cha chini, lakini mifano mingi ya urefu wa mawimbi ya vipuri inahitaji kuwekwa.
Tunable wavelength moduli: Uwekezaji wa awali ni wa juu kiasi, lakini kupitia urekebishaji wa programu, unaweza kufunika urefu wa mawimbi mengi, kurahisisha usimamizi wa vipuri, na kwa muda mrefu, kupunguza utendakazi na ugumu wa matengenezo na gharama.
Hali ya maombi:
Muunganisho wa Kituo cha Data (DCI): Msongamano mkubwa, suluhu za DWDM zenye nguvu kidogo ni za kawaida.
5G fronthaul: Pamoja na mahitaji ya juu kwa gharama, latency, na kuegemea, daraja la viwanda iliyoundwa moduli moja ya nyuzi mbilirectional (BIDI) ni chaguo la kawaida.
Mtandao wa Hifadhi ya Biashara: Kulingana na mahitaji ya umbali na kipimo data, CWDM ya nguvu ya chini, umbali wa kati hadi mfupi au moduli za urefu wa mawimbi zisizobadilika zinaweza kuchaguliwa.
3.Hitimisho: Mageuzi ya Kiteknolojia na Mazingatio ya Baadaye
Teknolojia ya moduli ya macho inaendelea kurudia haraka. Vifaa vipya kama vile swichi za kuchagua urefu wa mawimbi (WSS) na kioo kioevu kwenye silikoni (LCoS) vinasukuma uundaji wa usanifu wa mtandao wa macho unaonyumbulika zaidi. Ubunifu unaolenga bendi mahususi, kama vile O-band, huboresha utendaji mara kwa mara, kama vile kupunguza kwa kiasi kikubwa matumizi ya moduli huku ukidumisha ukingo wa kutosha wa uwiano wa mawimbi ya macho hadi kelele (OSNR).
Katika ujenzi wa mtandao wa siku zijazo, wahandisi hawahitaji tu kuhesabu kwa usahihi umbali wa upitishaji wakati wa kuchagua urefu wa mawimbi, lakini pia kutathmini kwa kina matumizi ya nguvu, uwezo wa kukabiliana na halijoto, msongamano wa upelekaji, na uendeshaji kamili wa mzunguko wa maisha na gharama za matengenezo. Moduli za macho zinazotegemeka sana ambazo zinaweza kufanya kazi kwa uthabiti kwa makumi ya kilomita katika mazingira yaliyokithiri (kama vile -40 ℃ baridi kali) zinakuwa tegemeo kuu kwa mazingira changamano ya utumiaji (kama vile vituo vya msingi vya mbali).
Muda wa kutuma: Sep-18-2025