An der Welt vun der Glasfaserkommunikatioun ass d'Auswiel vun der Liichtwellelängt wéi d'Astellen vun enger Radiosstatioun - nëmmen andeems déi richteg "Frequenz" gewielt gëtt, kënnen d'Signaler kloer a stabil iwwerdroe ginn. Firwat hunn e puer optesch Moduler eng Iwwerdroungsdistanz vu just 500 Meter, anerer kënnen Honnerte vu Kilometer erstrecken? De Geheimnis läit an der "Faarf" vum Liicht - dat heescht méi genee an der Wellelängt vum Liicht.
An modernen optesche Kommunikatiounsnetzwierker spillen optesch Moduler mat verschiddene Wellelängten däitlech ënnerschiddlech Rollen. Déi dräi Kärwellelängten - 850 nm, 1310 nm an 1550 nm - bilden de Grondrahmen vun der optescher Kommunikatioun, jidderee spezialiséiert op d'Transmissiounsdistanz, d'Verloschtcharakteristiken an d'Applikatiounsszenarien.
Firwat gi verschidde Wellelängten gebraucht?
D'Ursaach vun der Wellelängtediversitéit an optesche Moduler läit an zwou groussen Erausfuerderungen an der Glasfaseriwwerdroung: Verloscht an Dispersioun. Wann optesch Signaler an optesche Faseren iwwerdroe ginn, trëtt Energiedämpfung (Verloscht) op wéinst Absorptioun, Streuung a Leckage vum Medium. Gläichzäiteg verursaacht déi ongläichméisseg Ausbreedungsgeschwindegkeet vun ënnerschiddleche Wellelängtekomponenten eng Signalimpulsverbreedung (Dispersioun). Dëst huet zu Multiwellelängteléisungen gefouert:
850nm Band: funktionéiert haaptsächlech a Multimode-Glasfaseren, mat Iwwerdroungsdistanzen déi typescherweis vun e puer honnert Meter reechen (z.B. ~550 Meter), an ass déi Haaptkraaft fir Iwwerdroung iwwer kuerz Distanzen (z.B. an Datenzentren).
1310nm Band: weist niddreg Dispersiounseigenschaften a Standard-Singlemode-Faser op, mat Iwwerdroungsdistanze bis zu Zénger Kilometer (z.B. ~60 Kilometer), wat et zum Réckgrat vun der Iwwerdroung iwwer mëttel Distanz mécht.
1550nm Band: Mat der niddregster Dämpfungsquote (ongeféier 0,19 dB/km) kann déi theoretesch Iwwerdroungsdistanz iwwer 150 Kilometer goen, wat et zum Kinnek vun der Fern- an och Ultra-Ferniwwerdroung mécht.
Den Opstig vun der Wellenlängt-Divisiounsmultiplexing (WDM) Technologie huet d'Kapazitéit vun optesche Faseren däitlech erhéicht. Zum Beispill erreechen eenzel Glasfaser-bidirektional (BIDI) optesch Moduler bidirektional Kommunikatioun op enger eenzeger Faser andeems se verschidde Wellenlängten (wéi z.B. 1310nm/1550nm Kombinatioun) um Sender- an Empfangsenden benotzen, wat d'Faserressourcen däitlech spuert. Méi fortgeschratt Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) Technologie kann ganz enk Wellenlängtofstänn (wéi z.B. 100GHz) a spezifesche Bänner (wéi z.B. O-Band 1260-1360nm) erreechen, an eng eenzeg Faser kann Dosende oder souguer Honnerte vu Wellenlängtkanäl ënnerstëtzen, wouduerch déi total Iwwerdroungskapazitéit op den Tbps Niveau eropgeet an de Potenzial vun der Glasfaser vollstänneg fräigesat gëtt.
Wéi kann een d'Wellenlängt vun optesche Moduler wëssenschaftlech auswielen?
D'Wiel vun der Wellelängt erfuerdert eng ëmfaassend Berécksiichtegung vun de folgende Schlësselfaktoren:
Transmissiounsdistanz:
- Kuerz Distanz (≤ 2km): am léifsten 850nm (Multimode-Faser).
- Mëttel Distanz (10-40 km): gëeegent fir 1310 nm (Single-Modus-Faser).
- Grouss Distanz (≥ 60 km): 1550 nm (Single-Modus-Faser) muss ausgewielt ginn, oder a Kombinatioun mat engem opteschen Verstärker benotzt ginn.
Kapazitéitsfuerderung:
- Konventionell Geschäfter: Moduler mat fester Wellelängt sinn duer.
- Grouss Kapazitéit, héich Dicht Iwwerdroung: DWDM/CWDM Technologie ass erfuerderlech. Zum Beispill kann en 100G DWDM System, deen am O-Band funktionéiert, Dosende vu Kanäl mat héijer Wellelängt ënnerstëtzen.
Käschteberücksichtegungen:
- Modul mat fester Wellelängt: De Startpräis ass relativ niddreg, awer et musse verschidde Wellelängtemodeller vun Ersatzdeeler op Lager sinn.
- Ofstëmmenbare Wellelängtemodul: Déi initial Investitioun ass relativ héich, awer duerch Software-Astellung kann et verschidde Wellelängten ofdecken, d'Ersatzdeelverwaltung vereinfachen an op laang Siicht d'Komplexitéit an d'Käschte vum Betrib an der Ënnerhalt reduzéieren.
Applikatiounsszenario:
- Data Center Interconnection (DCI): DWDM-Léisunge mat héijer Dicht a gerénger Energieverbrauch si Mainstream.
- 5G Fronthaul: Mat héijen Ufuerderungen u Käschten, Latenz a Zouverlässegkeet sinn industriell entwéckelt Single-Faser bidirektional (BIDI) Moduler eng üblech Wiel.
- Enterprise Park-Netz: Jee no Distanz- a Bandbreetufuerderunge kënnen CWDM-Moduler mat gerénger Leeschtung, mëttel bis kuerz Distanz oder mat fester Wellelängt ausgewielt ginn.
Conclusioun: Technologesch Evolutioun a zukünfteg Iwwerleeungen
D'Technologie vun den optesche Moduler entwéckelt sech weiderhin rapid. Nei Apparater wéi Wellenlängtselektivschalter (WSS) a Flëssegkristaller op Silizium (LCoS) dreiwen d'Entwécklung vu méi flexible opteschen Netzwierkarchitekturen un. Innovatiounen, déi op spezifesch Bänner abzielen, wéi zum Beispill den O-Band, optimiséieren d'Leeschtung stänneg, wéi zum Beispill d'Stroumverbrauch vum Modul däitlech ze reduzéieren an dobäi eng ausreechend optesch Signal-Rausch-Verhältnis (OSNR)-Marge ze erhalen.
Beim zukünftege Netzwierkbau mussen Ingenieuren net nëmmen d'Transmissiounsdistanz bei der Auswiel vu Wellelängten präzis berechnen, mä och de Stroumverbrauch, d'Temperaturadaptatioun, d'Asazdicht an d'Käschte fir de ganze Liewenszyklus vun der Operatioun an der Ënnerhaltung grëndlech evaluéieren. Héichzouverlässeg optesch Moduler, déi stabil iwwer Zénger Kilometer an extremen Ëmfeld (wéi z.B. -40 ℃ staark Keelt) funktionéiere kënnen, ginn zu enger Schlësselënnerstëtzung fir komplex Asazëmfeld (wéi z.B. Fernbasisstatiounen).
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 17. Oktober 2025