Mi a különbség az 1310 nm-es és az 1550 nm-es optikai adók között?

Az 1310 és 1550 nm-es optikai adók közötti alapvető különbségek megértése

Az optikai szálas kommunikáció nagymértékben függ a hullámhossz megválasztásától, és a leggyakrabban összehasonlított választások az 1310 nm-es és az 1550 nm-es optikai adók. Bár mindkét hullámhossz támogatja az egymódusú optikai szálon keresztüli jó minőségű adatátvitelt, eltérő teljesítményt nyújtanak a csillapítás, a szóródás, az átviteli távolság, a kompatibilitás és a költségek tekintetében. E különbségek megértése elengedhetetlen a hosszú távú, metró- vagy hozzáférési szintű hálózatokat tervező mérnökök számára.

Miért számít a hullámhossz a szálas átvitelben?

Az optikai adó hullámhossza határozza meg, hogy a fény hogyan viselkedik a szálon belül. A különböző hullámhosszak különböző csillapítási és diszperziós jellemzőket tapasztalnak, amelyek közvetlenül befolyásolják a jel elérését és stabilitását. Az 1310 nm-es és az 1550 nm-es ablakok optimálisnak tekinthetők, mivel a szálcsillapítás lényegesen alacsonyabb a többi hullámhosszhoz képest. Az „optimális” azonban nem azonos; minden hullámhossz egyedi előnyöket kínál az alkalmazástól, a távolságtól és a rendszer kialakításától függően.

Csillapítás és jelvesztés

Az egyik legkritikusabb teljesítménybeli különbség a csillapítás. 1310 nm-en a tipikus szálcsillapítás 0,35 dB/km körül van, míg 1550 nm-en körülbelül 0,20 dB/km-re csökken. Ez a csökkentés az 1550 nm-es adókat sokkal alkalmasabbá teszi a távolsági kommunikációra. Gyakorlatilag az alacsonyabb csillapítási arány azt jelenti, hogy az optikai jel messzebbre juthat, mielőtt erősítésre vagy regenerálásra lenne szükség.

Kromatikus diszperziós különbségek

Míg az 1310 nm a minimális kromatikus diszperzió előnyeit élvezi, az 1550 nm-nél sokkal nagyobb a diszperzió, különösen a szabványos egymódusú szálban (G.652). A kromatikus diszperzió szétosztja az optikai impulzust az idő múlásával, korlátozva az adatátviteli sebességet és a távolságot, hacsak nem vezetnek be diszperziókompenzációt. Rövid és közepes távolságok esetén előnyt jelenthet az alacsony szórás 1310 nm-en. A nagy kapacitású, hosszú távú hálózatok esetében az 1550 nm-es rendszerek diszperzióeltolásos szálas vagy kompenzációs modulokat használnak a kihívás hatékony kezelésére.

Műszaki teljesítmény összehasonlítása: 1310 nm vs 1550 nm

Az alábbi táblázat összefoglalja a legfontosabb műszaki különbségeket az 1310nm és 1550 nm-es optikai adók . Ezek a megkülönböztetések határozzák meg a hosszú távú rendszerekre, metróhálózatokra, PON-telepítésekre és CATV-átvitelre való alkalmasságot.

1310 nm-es és 1550 nm-es adók alkalmazási forgatókönyvei

A műszaki előírásokon túl a valós alkalmazások is befolyásolják a hullámhosszválasztást. Az 1310 nm-es és az 1550 nm-es hullámhossz egyaránt szerves részét képezi a modern üvegszálas kommunikációnak, de a távolságtól, a sávszélességtől és a rendszerben lévő optikai komponensek típusától függően eltérő szerepet töltenek be.

Ahol általában 1310 nm-es adókat használnak

Az 1310 nm-es optikai adókat széles körben alkalmazzák a rövid és közepes távolságú kommunikációban, különösen ott, ahol a diszperziót minimálisra kell csökkenteni. Ezek a rendszerek gyakran nem igényelnek drága erősítőket vagy diszperziókompenzációs modulokat, így ideálisak a költségérzékeny hálózati telepítésekhez. Ilyenek például az egyetemi hálózatok, a városon belüli üvegszálas és a régi SONET/SDH rendszerek. Ezenkívül sok adatközpont továbbra is 1310 nm-es optikára támaszkodik annak egyszerűsége és alacsony szórási teljesítménye miatt.

Ahol az 1550 nm-es adókat részesítik előnyben

Az 1550 nm-es adók uralják a nagy távolságú optikai kommunikációt alacsony csillapításuk és az EDFA optikai erősítőkkel való kompatibilitásuk miatt. Általában a gerinchálózatokban, az otthoni üvegszálas (FTTH) rendszerekben, a CATV műsorszórásban és a DWDM hosszú távú átvitelben használják. Az EDFA támogatásával egy 1550 nm-es jel több száz kilométert képes megtenni elektromos regeneráció nélkül, így ez a modern, nagy kapacitású hálózatok gerince.

Kompatibilitás optikai erősítőkkel és passzív komponensekkel

Az 1550 nm-es hullámhossz jelentős előnye, hogy kompatibilis a hosszú távú optikai hálózatok egyik legfontosabb technológiájával, az Erbium-Doped Fiber Amplifier-ekkel (EDFA). Az EDFA-k közvetlenül az optikai tartományban erősítik fel a jelet anélkül, hogy azt elektromos formává alakítanák vissza. Ezzel szemben az 1310 nm-es hullámhosszak nem részesülhetnek a szabványos EDFA-erősítés előnyeiből, ami korlátozza hatókörüket a nagy távolságú átvitelben.

A hálózati költségekre és bonyolultságra gyakorolt hatás

Bár az 1550 nm-es rendszerek kiváló távolságot és kapacitást kínálnak, gyakran nagyobb kezdeti beruházást igényelnek. Az erősítők, a diszperziókompenzációs modulok és a DWDM-komponensek bonyolultabbá teszik a rendszertervezést. Eközben az 1310 nm-es adók egyszerűbb és megfizethetőbb telepítést tesznek lehetővé. Hozzáférési hálózatok vagy rövid metróútvonalak esetében ez a költségelőny fontos döntési tényező.

Hogyan válasszunk 1310 és 1550 nm-es optikai adók között

A hálózattervezőknek mérlegelniük kell a távolságot, a sávszélességet, a költségeket és az összetevők kompatibilitását. Például, ha a kapcsolat csak néhány kilométerre nyúlik át, és nem igényel nagy adatátviteli sebességet, egy 1310 nm-es adó egyszerre lehet költséghatékony és hatékony. Ha azonban a cél a nagy távolságú átvitel, különösen, ha DWDM vagy CATV overlay hálózatokról van szó, az 1550 nm-t túlnyomóan előnyben részesítik.

• Válassza az 1310 nm-t az alacsony költségű, rövid és közepes szálas futásokhoz, minimális diszperziós problémákkal.
• Válassza az 1550 nm-t a hosszú távú, nagy kapacitású, EDFA erősítéssel támogatott rendszerekhez.
• Fontolja meg a hálózati összetevőket, például a DWDM-modulokat, erősítőket és a diszperziókompenzáló eszközöket.
• Értékelje a teljes birtoklási költséget, ne csak a távadó árát.

Következtetés: Melyik hullámhossz a jobb?

Sem az 1310 nm-es, sem az 1550 nm-es adók nem „jobbak” – ehelyett mindegyik egy meghatározott célt szolgál. Az 1310 nm-es hullámhossz ideális egyszerűbb, rövidebb hatótávolságú, alacsony szórási igényű kapcsolatokhoz. Eközben az 1550 nm uralja a nagy távolságú, nagy kapacitású optikai hálózatokat alacsony csillapítása és az EDFA támogatása miatt. E különbségek megértése lehetővé teszi a hálózattervezők és mérnökök számára, hogy a rendszerük teljesítménycéljaihoz és költségkorlátaihoz leginkább megfelelő hullámhosszt válasszák.