O에서 L로 : 광 파장 대역의 진화
광섬유 통신 시스템에서 원래의 O- 대역에서 U / XL- 대역으로 여러 전송 대역이 정의되고 표준화되었습니다. E 및 U / XL 대역은 높은 전송 손실 영역을 가지고 있기 때문에 일반적으로 피해 왔습니다. E- 밴드는 수 피크 영역을 나타내며 U / XL- 밴드는 실리카 유리의 투과 창 끝 부분에 위치합니다.
시외 및 메트로 링 파이버는 이미 여러 파장의 신호를 전송하여 대역폭을 증가시킵니다. 집에 들어가는 섬유는 곧 똑같이 할 것입니다. 현재 광 통신 시스템에는 DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) 또는 CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) 중 하나 인 TDM (Time Division Multiplexing) 및 WDM (Wavelength Division Multiplexing) 기반의 광 통신 시스템이 여러 가지 있습니다. 이 기사는 주로이 세 가지 고성능 시스템을 설명함으로써 광 파장 대역의 발전을 나타낼 수 있습니다.
고밀도 파장 분할 다중화
DWDM 시스템은 백본 광 네트워크의 증가하는 대역폭 요구를 처리하기 위해 개발되었습니다. 파장 대역 사이의 좁은 간격 (보통 0.2nm)은 파장 수를 늘리고 단일 광섬유에서 수 테라 비트 (Tbps)의 데이터 속도를 가능하게합니다.
이 시스템은 광섬유의 가능성뿐만 아니라 유리 섬유의 감쇠율이 가장 낮은 파장을 활용하여 C- 밴드 및 L- 밴드의 레이저 광 파장을 위해 처음 개발되었습니다. Erbium-doped fiber amplifier (EDFA,이 파장에서 작동 함)는 이러한 시스템을위한 핵심 기술입니다. WDM 시스템은 많은 파장을 동시에 사용하기 때문에 많은 감쇠가 발생할 수 있습니다. 따라서 광 증폭 기술이 도입되었습니다. 라만 증폭 및 에르븀 첨가 광섬유 증폭기는 WDM 시스템에서 사용되는 두 가지 일반적인 유형입니다.
"무제한 대역폭"에 대한 요구를 충족시키기 위해 DWDM을 더 많은 대역으로 확장해야한다고 믿었습니다. 그러나 앞으로 L- 밴드가 유용하게 사용될 것입니다. EDFA는 L- 밴드에서 덜 효율적이기 때문에, 라만 증폭 기술의 사용은 1485 nm에 가까운 관련 펌핑 파장으로 재 처리 될 것이다.
거친 파도 분할 다중화
CWDM은 WDM의 저렴한 버전입니다. 일반적으로 이러한 시스템은 증폭되지 않으므로 범위가 제한됩니다. 그들은 일반적으로 온도 안정화되지 않은 저렴한 광원을 사용합니다. 파장 사이의 큰 간격이 필요합니다. 대개 20 nm입니다. 물론, 이것은 사용 가능한 파장의 수를 감소시키고 따라서 또한 이용 가능한 총 대역폭을 감소시킨다.
현재의 시스템은 S 밴드, C 밴드 및 L 밴드를 사용합니다. 왜냐하면이 밴드는 유리 섬유의 광학 손실이 적기 때문에 자연 지역에 존재하기 때문입니다. O 및 E- 대역 (1310nm에서 1450nm)으로의 확장이 가능하지만, 시스템 도달 거리 (광이 광섬유에서 이동할 수 있고 증폭없이 양호한 신호를 제공 할 수있는 거리)는 광섬유의 사용으로 인한 손실의 결과로 고통을 겪습니다 현대 섬유의 1310 nm 영역.
시분할 다중화
TDM 시스템은 하나의 파장 대역 또는 두 개의 대역을 사용합니다 (각 방향에 하나의 파장 대역이 할당 됨). TDM 솔루션은 현재 FTTH (fiber-to-the-home) 기술의 배치로 주목 받고 있습니다. EPON과 GPON은 모두 TDM 시스템입니다. GPON의 표준 대역폭 할당에는 케이블 TV 비디오의 경우 1260 ~ 1360 nm 업스트림, 1440 ~ 1500 nm 다운 스트림 및 1550 ~ 1560 nm가 필요합니다.
대역폭 요구가 증가함에 따라 이러한 시스템을 업그레이드해야합니다. 어떤 이들은 TDM과 CWDM (또는 DWDM)이 설치된 동일한 네트워크 섬유에 공존해야한다고 예측합니다. 이를 달성하기 위해 표준화 기관에서 현재 GPON 이외의 파장을 차단하는 필터를 정의하는 작업이 진행 중입니다. 이것은 CWDM 부분이 GPON을 위해 예약 된 파장대에서 멀리 떨어진 파장대를 사용해야 할 것입니다. 따라서 L- 밴드 또는 C- 밴드와 L- 밴드를 사용해야하며 비디오는 사용되지 않습니다.
결론
각각의 경우에있어 현재와 미래의 시스템에서 높은 성능을 보장하기에 충분한 성능이 입증되었습니다. 이 기사에서 우리는 원래의 O- 밴드가 더 이상 고 대역폭의 급속한 발전을 만족시키지 못했다는 것을 알고 있습니다. 그리고 광 파장 대역의 발전은 점점 더 많은 대역이 요구된다는 것을 의미합니다. 앞으로 FTTH 애플리케이션의 성장으로 C 및 L 대역이 광 전송 시스템에서 점점 더 중요한 역할을하게 될 것이라는 데는 의심의 여지가 없습니다.
