مع التطور السريع لشبكات الجيل الخامس، يتزايد الطلب على نقل بيانات الشبكة بشكل كبير. باعتبارها الشبكة الحاملة الأساسية، تعد قدرة نقل الشبكات الضوئية أمرًا بالغ الأهمية لتطوير شبكات الجيل الخامس. أحد الأسلحة السحرية لتوسيع قدرة نقل الشبكات الضوئية هو التعمق المستمر في موارد النطاق المتاحة للألياف الضوئية، أي التوسيع المستمر لعرض مسار الإرسال للشبكات الضوئية. كلما اتسع طريق النقل، زادت بشكل طبيعي قدرة نقل الشبكة الضوئية. بعد ذلك، سأتحدث إليكم عن نطاقات الألياف الضوئية هذه.
فرقة تقليدية
كما يوحي الاسم، فإن اتصال الألياف الضوئية هو الاتصال الذي يتم فيه استخدام الضوء كحامل معلومات ويتم استخدام الألياف الضوئية كوسيط نقل. ومع ذلك، ليس كل الضوء مناسبًا لاتصالات الألياف الضوئية. الأطوال الموجية المختلفة للضوء (والتي يمكن فهمها ببساطة على أنها ضوء بألوان مختلفة) لها خسائر نقل مختلفة في الألياف الضوئية. لا يمكن للضوء ذو فقدان الإرسال الكبير أن يحمل المعلومات في الألياف الضوئية.
بعد بحث طويل الأمد أجراه العلماء، تم اكتشاف لأول مرة أن الضوء ذو الطول الموجي 850 نانومتر يمكن استخدامه كضوء للاتصالات البصرية. يُطلق على نطاق الموجة هذا أيضًا اسم النطاق الموجي 850 نانومتر مباشرةً. ومع ذلك، فإن فقدان الإرسال في منطقة الطول الموجي للنطاق 850 نانومتر كبير نسبيًا، ولا يوجد مضخم ألياف مناسب. ولذلك، فإن النطاق 850 نانومتر مناسب فقط للإرسال قصير المدى.
في وقت لاحق، اكتشف العلماء النطاق البصري "منطقة الطول الموجي منخفض الخسارة"، أي الضوء في منطقة 1260 نانومتر ~ 1625 نانومتر، وهو الأكثر ملاءمة للنقل في الألياف الضوئية. انظر الشكل أدناه للتعرف على العلاقة بين خسارة الإرسال والنطاق البصري.
ما هو النطاق O؟
النطاق O هو النطاق الأصلي 1260-1360 نانومتر. النطاق O هو أول نطاق للطول الموجي تم استخدامه تاريخيًا للاتصالات الضوئية، مع الحد الأدنى من تشويه الإشارة (بسبب التشتت).
ما هو النطاق الإلكتروني؟
النطاق E (نطاق الطول الموجي الممتد: 1360-1460 نانومتر) هو الأقل شيوعًا بين هذه النطاقات. يستخدم النطاق E بشكل أساسي كامتداد للنطاق O، ولكن هناك عدد قليل من التطبيقات، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن العديد من الكابلات الضوئية الموجودة تظهر توهينًا عاليًا في النطاق E، كما أن عملية التصنيع تستهلك الكثير من الطاقة، لذا فإن استخدامه في الاتصالات البصرية محدودة.
ما هو النطاق S؟
فقدان الألياف في النطاق S (نطاق الطول الموجي القصير) (نطاق الطول الموجي القصير: 1460-1530 نانومتر) أقل من ذلك في النطاق O، ويتم استخدام النطاق S مثل العديد من PON (البصري السلبي أنظمة الشبكة).
ما هو النطاق C؟
يتراوح النطاق C (النطاق التقليدي) من 1530 نانومتر إلى 1565 نانومتر، وهو ما يمثل النطاق التقليدي. تُظهر الألياف الضوئية أقل خسارة في النطاق C وتتمتع بميزة أكبر في أنظمة النقل لمسافات طويلة. يتم استخدامه عادةً في العديد من أنظمة النقل البصري الحضرية والمسافات الطويلة والمسافات الطويلة جدًا والغواصات جنبًا إلى جنب مع WDM وإدفاتكنولوجيا. يصبح النطاق C أكثر أهمية مع زيادة مسافات الإرسال واستخدام مكبرات الصوت الليفية بدلاً من أجهزة إعادة الإرسال الضوئية إلى الإلكترونية. توسع استخدام النطاق C مع ظهوردي دبليو دي إم(تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي الكثيف)، والذي يمكّن إشارات متعددة من مشاركة ليف واحد.
ما هو النطاق L؟
النطاق L (نطاق الطول الموجي الطويل) (نطاق الطول الموجي الطويل: 1565-1625 نانومتر) هو ثاني نطاق الطول الموجي الأقل خسارة وغالبًا ما يستخدم عندما لا يكون النطاق C كافيًا لتلبية متطلبات عرض النطاق الترددي. مع التوافر الواسع النطاق لمضخمات الألياف B-doped (EDFAs)، تم تمديد أنظمة DWDM حتى النطاق L، وتم استخدامها في البداية لتوسيع قدرة الشبكات الضوئية DWDM الأرضية. الآن، تم تقديمه لمشغلي الكابلات البحرية للقيام بنفس الشيء - توسيع السعة الإجمالية للكابلات البحرية.
نظرًا لأن خسارة توهين الإرسال في نافذتي الإرسال للنطاق C والنطاق L هي الأصغر، يتم عادةً تحديد ضوء الإشارة في نظام DWDM في النطاق C والنطاق L. بالإضافة إلى النطاق O إلى النطاق L، هناك نطاقان آخران، النطاق 850 نانومتر والنطاق U (النطاق الطويل جدًا: 1625-1675 نانومتر). النطاق 850 نانومتر هو الطول الموجي السائد لأنظمة اتصالات الألياف الضوئية متعددة الأوضاع التي تتضمن VCSELs (أشعة الليزر التي ينبعث منها سطح التجويف العمودي). يستخدم النطاق U بشكل أساسي لمراقبة الشبكة.
