ما الفرق بين أجهزة الإرسال الضوئية 1310 نانومتر و1550 نانومتر؟

فهم الاختلافات الأساسية بين أجهزة الإرسال الضوئية 1310 نانومتر و1550 نانومتر

تعتمد اتصالات الألياف الضوئية بشكل كبير على اختيار الطول الموجي، والخيارات الأكثر شيوعًا للمقارنة هي أجهزة الإرسال الضوئية 1310 نانومتر و1550 نانومتر. على الرغم من أن كلا الطولين الموجيين يدعمان نقل بيانات عالي الجودة عبر الألياف أحادية الوضع، إلا أنهما يعملان بشكل مختلف من حيث التوهين والتشتت ومسافة الإرسال والتوافق والتكلفة. يعد فهم هذه الاختلافات أمرًا ضروريًا للمهندسين الذين يصممون شبكات المسافات الطويلة أو المترو أو شبكات مستوى الوصول.

لماذا يهم الطول الموجي في نقل الألياف

يحدد الطول الموجي للمرسل البصري كيفية تصرف الضوء داخل الألياف. تواجه الأطوال الموجية المختلفة خصائص توهين وتشتت مختلفة، مما يؤثر بشكل مباشر على مدى وصول الإشارة واستقرارها. تعتبر النوافذ 1310 نانومتر و1550 نانومتر مثالية لأن توهين الألياف أقل بكثير مقارنة بالأطوال الموجية الأخرى. ومع ذلك، فإن كلمة "الأمثل" لا تعني التطابق؛ يوفر كل طول موجي مزايا فريدة اعتمادًا على التطبيق والمسافة وتصميم النظام.

التوهين وفقدان الإشارة

أحد أهم الاختلافات في الأداء هو التوهين. عند 1310 نانومتر، يبلغ توهين الألياف النموذجي حوالي 0.35 ديسيبل/كم، بينما عند 1550 نانومتر، ينخفض ​​إلى حوالي 0.20 ديسيبل/كم. هذا التخفيض يجعل أجهزة الإرسال 1550 نانومتر أكثر ملاءمة للاتصالات لمسافات طويلة. من الناحية العملية، يعني انخفاض معدل التوهين أن الإشارة الضوئية يمكن أن تنتقل لمسافة أبعد قبل الحاجة إلى التضخيم أو التجديد.

اختلافات التشتت اللوني

في حين أن 1310 نانومتر يستفيد من الحد الأدنى من التشتت اللوني، فإن 1550 نانومتر يواجه تشتتًا أعلى بكثير، خاصة في الألياف القياسية أحادية الوضع (G.652). يعمل التشتت اللوني على توزيع النبض البصري بمرور الوقت، مما يحد من معدل نقل البيانات والمسافة ما لم يتم تقديم تعويض التشتت. بالنسبة للمسافات القصيرة والمتوسطة، يمكن أن يكون التشتت المنخفض عند 1310 نانومتر ميزة. بالنسبة للشبكات طويلة المدى ذات السعة العالية، تستخدم أنظمة 1550 نانومتر أليافًا متغيرة التشتت أو وحدات تعويض للتعامل مع هذا التحدي بفعالية.

مقارنة الأداء الفني: 1310 نانومتر مقابل 1550 نانومتر

ويلخص الجدول التالي أهم الاختلافات التقنية بين 1310 نانومتر و أجهزة إرسال بصرية 1550 نانومتر . تحدد هذه الفروق مدى ملاءمتها للأنظمة طويلة المدى وشبكات المترو وعمليات نشر PON ونقل CATV.

سيناريوهات تطبيق أجهزة الإرسال 1310 نانومتر مقابل 1550 نانومتر

وبعيدًا عن المواصفات الفنية، تؤثر التطبيقات الواقعية على اختيار الطول الموجي. تعد كل من الأطوال الموجية 1310 نانومتر و1550 نانومتر جزءًا لا يتجزأ من اتصالات الألياف الحديثة، ولكنها تخدم أدوارًا مختلفة بناءً على المسافة وعرض النطاق الترددي ونوع المكونات البصرية في النظام.

حيث يتم استخدام أجهزة الإرسال 1310 نانومتر بشكل شائع

يتم اعتماد أجهزة الإرسال الضوئية 1310 نانومتر على نطاق واسع في الاتصالات قصيرة إلى متوسطة المسافة، خاصة عندما يجب تقليل التشتت إلى الحد الأدنى. لا تتطلب هذه الأنظمة غالبًا مكبرات صوت باهظة الثمن أو وحدات تعويض التشتت، مما يجعلها مثالية لعمليات نشر الشبكات الحساسة من حيث التكلفة. تشمل الأمثلة شبكات الحرم الجامعي، والألياف داخل المدن، وأنظمة SONET/SDH القديمة. بالإضافة إلى ذلك، لا تزال العديد من مراكز البيانات تعتمد على بصريات 1310 نانومتر لبساطتها وأداء التشتت المنخفض.

حيث يفضل أجهزة الإرسال 1550 نانومتر

تهيمن أجهزة الإرسال مقاس 1550 نانومتر على الاتصالات الضوئية لمسافات طويلة بسبب انخفاض توهينها وتوافقها مع مكبرات الصوت الضوئية EDFA. يتم استخدامها بشكل شائع في الشبكات الأساسية، وأنظمة الألياف إلى المنزل (FTTH)، وبث CATV، ونقل DWDM طويل المدى. وبدعم من EDFA، يمكن لإشارة 1550 نانومتر أن تنتقل مئات الكيلومترات دون تجديد كهربائي، مما يجعلها العمود الفقري للشبكات الحديثة ذات السعة العالية.

التوافق مع مكبرات الصوت البصرية والمكونات السلبية

من المزايا المهمة للطول الموجي 1550 نانومتر هو توافقه مع مضخمات الألياف المشبعة بالإربيوم (EDFA)، وهي إحدى أهم التقنيات في الشبكات الضوئية طويلة المدى. تعمل EDFAs على تضخيم الإشارة مباشرة في المجال البصري دون تحويلها مرة أخرى إلى شكل كهربائي. في المقابل، لا يمكن للأطوال الموجية البالغة 1310 نانومتر الاستفادة من تضخيم EDFA القياسي، مما يحد من وصولها إلى الإرسال لمسافات طويلة.

التأثير على تكلفة الشبكة وتعقيدها

على الرغم من أن أنظمة 1550 نانومتر توفر مسافة وقدرة فائقة، إلا أنها غالبًا ما تتطلب استثمارًا أوليًا أعلى. تضيف مكبرات الصوت ووحدات تعويض التشتت ومكونات DWDM تعقيدًا إلى تصميم النظام. وفي الوقت نفسه، تسمح أجهزة الإرسال التي يبلغ طولها 1310 نانومتر بعمليات نشر أبسط وبأسعار معقولة. بالنسبة لشبكات الوصول أو طرق المترو القصيرة، تعد ميزة التكلفة هذه عاملاً رئيسياً في اتخاذ القرار.

كيفية الاختيار بين أجهزة الإرسال الضوئية 1310 نانومتر و1550 نانومتر

يجب على مصممي الشبكات أن يزنوا المسافة وعرض النطاق الترددي والتكلفة وتوافق المكونات. على سبيل المثال، إذا كان الارتباط يمتد بضعة كيلومترات فقط ولا يتطلب معدلات بيانات عالية، فقد يكون جهاز إرسال 1310 نانومتر فعالاً من حيث التكلفة وفعالاً. ومع ذلك، إذا كان الهدف هو الإرسال لمسافات طويلة، خاصة عندما يتعلق الأمر بشبكات تراكب DWDM أو CATV، فيفضل بشكل كبير 1550 نانومتر.

• اختر 1310 نانومتر لتشغيل الألياف القصيرة إلى المتوسطة منخفضة التكلفة مع الحد الأدنى من مشكلات التشتت.
• اختر 1550 نانومتر للأنظمة طويلة المدى وعالية السعة المدعومة بتضخيم EDFA.
• ضع في اعتبارك مكونات الشبكة مثل وحدات DWDM ومكبرات الصوت وأجهزة تعويض التشتت.
• قم بتقييم التكلفة الإجمالية للملكية، وليس فقط سعر جهاز الإرسال.

الخلاصة: ما هو الطول الموجي الأفضل؟

لا تعد أجهزة الإرسال 1310 نانومتر ولا 1550 نانومتر "أفضل" بطبيعتها - بل يخدم كل منها غرضًا محددًا. يعد الطول الموجي 1310 نانومتر مثاليًا للوصلات الأبسط والأقصر نطاقًا مع متطلبات تشتت منخفضة. وفي الوقت نفسه، يهيمن 1550 نانومتر على الشبكات الضوئية بعيدة المدى ذات السعة العالية نظرًا لانخفاض توهينها ودعمها لـ EDFA. إن فهم هذه الاختلافات يسمح لمصممي ومهندسي الشبكات باختيار الطول الموجي الأكثر ملاءمة لأهداف أداء نظامهم وقيود التكلفة.