Da O a L: l'evoluzione delle bande di lunghezze d'onda ottiche
Nel sistema di comunicazione a fibre ottiche, diverse bande di trasmissione sono state definite e standardizzate, dalla banda O originale alla banda U / XL. Le bande E- e U / XL sono state tipicamente evitate perché presentano elevate regioni di perdita di trasmissione. La banda E rappresenta la regione del picco d'acqua, mentre la banda U / XL risiede alla fine della finestra di trasmissione per il vetro di silice.
La fibra ad anello Intercity e Metro trasporta già segnali su più lunghezze d'onda per aumentare la larghezza di banda. Le fibre che entrano in casa presto faranno lo stesso. Ora sono stati sviluppati diversi tipi di sistemi di telecomunicazione ottica, alcuni basati sul multiplexing a divisione di tempo (TDM) e altri sul multiplexing a divisione di lunghezza d'onda (WDM), multiplexing a divisione di lunghezza d'onda densa (DWDM) o multiplexing a divisione di lunghezza d'onda grossolana (CWDM). Questo articolo può rappresentare l'evoluzione delle bande di lunghezze d'onda ottiche principalmente descrivendo questi tre sistemi ad alte prestazioni.
Multiplexing di divisione di lunghezza d'onda densa
I sistemi DWDM sono stati sviluppati per far fronte alle crescenti esigenze di larghezza di banda delle reti ottiche backbone. La spaziatura stretta (di solito 0,2 nm) tra le bande di lunghezza d'onda aumenta il numero di lunghezze d'onda e consente velocità di dati di diversi Terabits al secondo (Tbps) in una singola fibra.
Questi sistemi sono stati inizialmente sviluppati per lunghezze d'onda di luce laser nella banda C, e successivamente nella banda L, sfruttando le lunghezze d'onda con le più basse frequenze di attenuazione in fibra di vetro e la possibilità di amplificazione ottica. Gli amplificatori a fibra drogata con Erbio (EDFA, che funzionano a queste lunghezze d'onda) sono una tecnologia abilitante chiave per questi sistemi. Poiché i sistemi WDM utilizzano molte lunghezze d'onda allo stesso tempo, il che può portare a un'attenuazione molto elevata. Quindi viene introdotta la tecnologia di amplificazione ottica. L'amplificazione Raman e gli amplificatori in fibra drogati con erbio sono due tipi comuni usati nel sistema WDM.
Per soddisfare la domanda di "larghezza di banda illimitata", si riteneva che DWDM avrebbe dovuto essere esteso a più bande. In futuro, tuttavia, anche la banda L si rivelerà utile. Poiché gli EDFA sono meno efficienti nella banda L, l'uso della tecnologia di amplificazione Raman verrà ri-indirizzato, con le relative lunghezze d'onda di pompaggio vicine a 1485 nm.
Multiplexing di divisione a onda grezza
CWDM è la versione a basso costo di WDM. Generalmente questi sistemi non sono amplificati e quindi hanno un raggio limitato. Generalmente utilizzano sorgenti di luce meno costose che non sono temperaturostimizzate. Sono necessari intervalli più ampi tra le lunghezze d'onda, solitamente 20 nm. Naturalmente, questo riduce il numero di lunghezze d'onda che possono essere utilizzate e quindi riduce anche la larghezza di banda disponibile totale.
I sistemi attuali utilizzano le bande S-, C- e L perché queste bande abitano la regione naturale per basse perdite ottiche in fibra di vetro. Sebbene sia possibile l'estensione nella banda O ed E (da 1310 nm a 1450 nm), la portata del sistema (la distanza che la luce può viaggiare nella fibra e fornire comunque un buon segnale senza amplificazione) risentirà delle perdite subite dall'uso del Regione di 1310 nm in fibre moderne.
Multiplexing di divisione temporale
I sistemi TDM utilizzano una o due lunghezze d'onda o due (con una banda di lunghezza d'onda assegnata a ciascuna direzione). Le soluzioni TDM sono attualmente sotto i riflettori con lo sviluppo di tecnologie FTTH (fiber-to-the-home). Sia EPON che GPON sono sistemi TDM. L'allocazione di larghezza di banda standard per GPON richiede tra 1260 e 1360 nm a monte, tra 1440 e 1500 nm a valle e tra 1550 e 1560 nm per i video TV via cavo.
Per soddisfare l'aumento della domanda di larghezza di banda, questi sistemi richiedono l'aggiornamento. Alcuni prevedono che TDM e CWDM (o anche DWDM) dovranno coesistere nelle stesse fibre di rete installate. Per raggiungere questo obiettivo, è in corso il lavoro all'interno degli enti di standardizzazione per definire filtri che bloccano le lunghezze d'onda non-GPON per i clienti attualmente installati. Ciò richiederà che la porzione CWDM utilizzi bande di lunghezze d'onda lontane da quelle riservate a GPON. Di conseguenza, dovranno utilizzare la banda L o le bande C e L e il video non verrà utilizzato.
Conclusione
In ogni caso, è stata dimostrata una prestazione sufficiente a garantire alte prestazioni per i sistemi di oggi e di domani. Da questo articolo, sappiamo che l'O-band originale non ha più soddisfatto il rapido sviluppo dell'ampiezza di banda elevata. E l'evoluzione delle bande di lunghezze d'onda ottiche significa solo che saranno richieste sempre più band. In futuro, con la crescita delle applicazioni FTTH, non vi è dubbio che le bande C e L giocheranno ruoli sempre più importanti nel sistema di trasmissione ottica. FOCC offre tutti i tipi di prodotti per la rete ottica WDM, come CWDM / DWDM MUX DEMUX ed EDFA.
