Sa mundo ng fiber optic na komunikasyon, ang pagpili ng light wavelength ay tulad ng radio frequency tuning at channel selection. Sa pamamagitan lamang ng pagpili ng tamang "channel" maaari ang signal na maipadala nang malinaw at matatag. Bakit ang ilang optical modules ay may transmission distance na 500 metro lamang, habang ang iba ay maaaring umabot sa daan-daang kilometro? Ang misteryo ay nasa 'kulay' ng sinag ng liwanag na iyon - mas tiyak, ang wavelength ng liwanag.
Sa modernong optical na mga network ng komunikasyon, ang mga optical module na may iba't ibang wavelength ay gumaganap ng ganap na magkakaibang mga tungkulin. Ang tatlong pangunahing wavelength na 850nm, 1310nm, at 1550nm ay bumubuo sa pangunahing balangkas ng optical na komunikasyon, na may malinaw na dibisyon ng paggawa sa mga tuntunin ng distansya ng paghahatid, mga katangian ng pagkawala, at mga sitwasyon ng aplikasyon.
1.Bakit kailangan natin ng maraming wavelength?
Ang ugat na sanhi ng pagkakaiba-iba ng wavelength sa optical modules ay nasa dalawang pangunahing hamon sa fiber optic transmission: pagkawala at dispersion. Kapag ang mga optical signal ay ipinadala sa optical fibers, ang pagpapalambing ng enerhiya (pagkawala) ay nangyayari dahil sa pagsipsip, pagkalat, at pagtagas ng medium. Kasabay nito, ang hindi pantay na bilis ng pagpapalaganap ng iba't ibang mga bahagi ng wavelength ay nagiging sanhi ng pagpapalawak ng pulso ng signal (dispersion). Nagbunga ito ng mga multi wavelength na solusyon:
• 850nm band:pangunahing gumagana sa multimode optical fibers, na may mga distansya ng transmission na karaniwang mula sa ilang daang metro (tulad ng~550 metro), at ito ang pangunahing puwersa para sa short distance transmission (tulad ng sa loob ng mga data center).
•1310nm band:nagpapakita ng mababang mga katangian ng dispersion sa karaniwang single-mode fibers, na may mga distansya ng transmission hanggang sampu-sampung kilometro (tulad ng~60 kilometro), na ginagawa itong backbone ng medium distance transmission.
•1550nm band:Sa pinakamababang attenuation rate (mga 0.19dB/km), ang theoretical transmission distance ay maaaring lumampas sa 150 kilometro, na ginagawa itong hari ng long-distance at kahit na ultra long distance transmission.
Ang pagtaas ng wavelength division multiplexing (WDM) na teknolohiya ay lubhang nadagdagan ang kapasidad ng optical fibers. Halimbawa, ang single fiber bidirectional (BIDI) optical modules ay nakakamit ng bidirectional na komunikasyon sa isang fiber sa pamamagitan ng paggamit ng iba't ibang wavelength (tulad ng 1310nm/1550nm na kumbinasyon) sa mga dulo ng pagpapadala at pagtanggap, na makabuluhang nakakatipid ng mga mapagkukunan ng fiber. Maaaring makamit ng mas advanced na teknolohiyang Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) ang napakakitid na wavelength spacing (tulad ng 100GHz) sa mga partikular na banda (gaya ng O-band 1260-1360nm), at ang isang solong hibla ay kayang suportahan ang dose-dosenang o kahit na daan-daang wavelength na channel, na nagpapataas ng kabuuang kapasidad ng transmission sa antas ng Tbps at ganap na pag-unleashing ng fiber optic.
2.Paano siyentipikong piliin ang wavelength ng optical modules?
Ang pagpili ng wavelength ay nangangailangan ng komprehensibong pagsasaalang-alang sa mga sumusunod na pangunahing salik:
Distansya ng paghahatid:
Maikling distansya (≤ 2km): mas mainam na 850nm (multimode fiber).
Katamtamang distansya (10-40km): angkop para sa 1310nm (single-mode fiber).
Long distance (≥ 60km): 1550nm (single-mode fiber) ay dapat mapili, o gamitin kasama ng optical amplifier.
Kinakailangan ng kapasidad:
Maginoo na negosyo: Ang mga nakapirming wavelength na module ay sapat.
Malaking kapasidad, high-density transmission: Kinakailangan ang teknolohiyang DWDM/CWDM. Halimbawa, ang isang 100G DWDM system na tumatakbo sa O-band ay maaaring suportahan ang dose-dosenang mga high-density na wavelength na channel.
Mga pagsasaalang-alang sa gastos:
Fixed wavelength module: Ang paunang presyo ng unit ay medyo mababa, ngunit maraming wavelength na modelo ng mga ekstrang bahagi ang kailangang i-stock.
Tunable wavelength module: Ang paunang puhunan ay medyo mataas, ngunit sa pamamagitan ng pag-tune ng software, maaari nitong saklawin ang maraming wavelength, pasimplehin ang pamamahala ng mga ekstrang bahagi, at sa katagalan, bawasan ang pagiging kumplikado at gastos ng pagpapatakbo at pagpapanatili.
Sitwasyon ng aplikasyon:
Data Center Interconnection (DCI): High density, low-power DWDM solutions ang mainstream.
5G fronthaul: Sa mataas na mga kinakailangan para sa gastos, latency, at pagiging maaasahan, ang pang-industriyang grade na dinisenyo na single fiber bidirectional (BIDI) na mga module ay isang karaniwang pagpipilian.
Enterprise park network: Depende sa mga kinakailangan sa distansya at bandwidth, maaaring pumili ng low-power, medium hanggang short distance na CWDM o fixed wavelength module.
3. Konklusyon: Teknolohikal na Ebolusyon at Mga Pagsasaalang-alang sa Hinaharap
Ang teknolohiya ng optical module ay patuloy na umuulit nang mabilis. Ang mga bagong device tulad ng wavelength selective switch (WSS) at liquid crystal on silicon (LCoS) ay nagtutulak sa pagbuo ng mas nababaluktot na optical network architecture. Ang mga inobasyon na nagta-target ng mga partikular na banda, gaya ng O-band, ay patuloy na nag-o-optimize sa performance, tulad ng makabuluhang pagbabawas ng module power consumption habang pinapanatili ang sapat na optical signal-to-noise ratio (OSNR) margin.
Sa hinaharap na pagtatayo ng network, ang mga inhinyero ay hindi lamang kailangang tumpak na kalkulahin ang distansya ng paghahatid kapag pumipili ng mga wavelength, ngunit komprehensibong suriin din ang pagkonsumo ng kuryente, kakayahang umangkop sa temperatura, density ng deployment, at buong lifecycle na operasyon at mga gastos sa pagpapanatili. Ang mataas na reliability optical modules na maaaring gumana nang matatag sa sampu-sampung kilometro sa matinding kapaligiran (tulad ng -40 ℃ matinding lamig) ay nagiging pangunahing suporta para sa mga kumplikadong deployment environment (tulad ng mga remote base station).
Oras ng post: Set-18-2025