Una anàlisi exhaustiva de sis bandes d'ona principals de comunicació òptica

2026-06-04

La fibra òptica realitza la transmissió del senyal mitjançant la reflexió interna total de la llum infraroja dins del nucli de sílice. Restringides per la pèrdua d'absorció intrínseca de sílice, la dispersió de Rayleigh, l'absorció infraroja i l'atenuació del pic d'aigua hidroxil, sis bandes d'ona comercials principals estan estandarditzades a la indústria mundial de la comunicació òptica: 850 nm, 1310 nm, 1383 nm, 1490 nm, 1550 nm i 1625 nm. Aquestes longituds d'ona cobreixen LAN de curt abast, xarxa metropolitana, xarxa troncal de llarga distància, accés a fibra PON, amplificació òptica i escenaris de proves de fibra òptica. Existeixen diferències clares en el coeficient d'atenuació, la dispersió cromàtica, la distància màxima de transmissió, els components optoelectrònics coincidents i la selecció de fibra entre diferents bandes d'ona, que serveixen com a criteris fonamentals per a la selecció d'especificacions de fibra, el disseny d'enginyeria i la R+D de components òptics. Aquest article consta de tres seccions principals: característiques òptiques detallades de sis bandes d'ona, comparació horitzontal de les especificacions tècniques de la fibra central i classificació de la fibra coincident i l'aplicació pràctica per a cada longitud d'ona.

Una anàlisi exhaustiva de sis bandes d'ona principals de comunicació òptica.jpg

Capítol 1 Característiques òptiques detallades de sis bandes d'ona de comunicació de fibra clàssiques

1.1 850 nm (finestra de longitud d'ona curta, primera finestra de comunicació òptica)

850 nm és la longitud d'ona de comunicació comercialitzada més antiga, utilitzada exclusivament per a fibra òptica multimode. La seva font de pèrdua dominant deriva de la dispersió de Rayleigh, l'atenuació de la qual és inversament proporcional a la quarta potència de la longitud d'ona. A causa de la curta longitud d'ona òptica, l'atenuació típica de la fibra oscil·la entre 2,5 i 3,0 dB/km, el nivell de pèrdua més alt entre sis bandes d'ona. No existeix cap punt de dispersió zero a 850 nm; la dispersió combinada de material i la dispersió intermodal eixamplen considerablement els polsos òptics i limiten l'abast de transmissió. Per a la fibra multimode OM1 i OM2, l'abast màxim de Gigabit Ethernet és de 550 m i 220 m respectivament a 850 nm, mentre que 10G Ethernet només admet 33 m (OM1) i 82 m (OM2).

Els làsers d'emissió superficial de cavitat vertical (VCSEL) són fonts de llum estàndard per a aquesta banda amb un embalatge compacte, baix cost i sense requisits de refrigeració addicionals. La baixa dificultat d'acoblament redueix considerablement el cost de construcció del sistema. Limitat per defectes d'alta atenuació i dispersió, 850 nm es limita al cablejat interior de curta distància, àmpliament adoptat en sistemes d'interconnexió de centres de dades i cablejat estructurat.

1.2 1310 nm (finestra de dispersió zero, segona finestra de comunicació)

Regulada per l'estàndard ITU-T, 1310 nm és la longitud d'ona de dispersió zero de referència per a la fibra monomode G.652. La dispersió del material contraresta la dispersió de la guia d'ones en aquesta banda, generant una dispersió cromàtica gairebé nul·la al voltant de 0 ps/(nm·km) i eliminant la distorsió del pols causada per la dispersió sense mòduls de compensació de dispersió addicionals. L'atenuació intrínseca de la fibra cau a 0,33~0,38 dB/km sense una absorció evident del pic d'aigua hidroxil, cosa que la converteix en l'opció preferida per a la transmissió òptica passiva punt a punt.

El làser Fabry-Perot (FP) és l'emissor principal per a 1310 nm amb un cost de component moderat. Tanmateix, aquesta longitud d'ona cau fora de l'espectre de guany de l'EDFA (amplificador de fibra dopada amb erbi), de manera que la transmissió de llarga distància depèn del relé de regeneració elèctrica-òptica en lloc de l'amplificació totalment òptica. A més de la transmissió de servei, 1310 nm és la longitud d'ona de prova per defecte per a l'OTDR (reflectòmetre de domini temporal òptic), que s'utilitza universalment per a l'acceptació de la construcció de cables de fibra i la localització de fallades.

1.3 1383 nm (finestra de pic d'aigua, banda optimitzada de pic d'aigua baix)

La fibra monomodal convencional G.652A/B conté ions OH⁻ residuals de la fabricació de preformes, creant un fort pic d'absorció a 1383 nm amb una atenuació de més de 20 dB/km, cosa que va fer que aquesta longitud d'ona no estigués disponible per a ús comercial fa dècades. Gràcies a la tecnologia avançada de deshidratació i preformes sintètiques per a la fibra G.652C/G.652D amb baix pic d'aigua, la concentració d'ions hidròxid residuals es controla al nivell de ppb, reduint la pèrdua del pic d'aigua per sota de 0,4 dB/km i permetent el desplegament comercial a gran escala.

L'espectre disponible cobreix 1360~1410 nm, omplint el buit de freqüència entre 1310 nm i 1490 nm per a l'expansió del canal CWDM. De manera similar a 1310 nm, 1383 nm no es pot amplificar mitjançant EDFA, cosa que restringeix la seva aplicació a l'expansió CWDM metropolitana de curt abast i a la xarxa de monitorització de seguretat privada. L'atenuació típica es manté a 0,38~0,42 dB/km.

1.4 1490 nm (punt d'inici de la banda S, longitud d'ona del nucli aigües avall per a FTTH PON)

Pertanyent a la banda S (1460~1530 nm), 1490 nm es defineix com la longitud d'ona estàndard descendent d'EPON/GPON sota el protocol ITU-T G.984: OLT transmet dades descendents a 1490 nm, mentre que ONU envia el senyal de retorn ascendent a 1310 nm, realitzant una transmissió bidireccional de fibra única mitjançant multiplexació per divisió de longitud d'ona.

L'atenuació típica de 1490 nm oscil·la entre 0,26 i 0,30 dB/km, superior a 1310 nm en rendiment de pèrdues; la dispersió cromàtica es manté al voltant de 10 ps/(nm·km), cosa que permet suportar un tronc ODN PON estàndard de 20 km sense compensació de dispersió. El làser DFB amb amplada de línia espectral estreta i control de temperatura constant està equipat per a la transmissió de senyals febles després de la divisió òptica passiva. El filtre WDM adaptat aïlla els senyals aigües amunt i aigües avall, cosa que converteix 1490 nm en la longitud d'ona més utilitzada per a l'accés global de banda ampla de fibra a casa.

1.5 1550 nm (nucli de banda C, tercera finestra de comunicació de menor pèrdua)

Coneguda com la finestra daurada de la comunicació òptica, la longitud d'ona de 1550 nm es troba a la banda C (1530~1565 nm), on la fibra de sílice arriba a la seva atenuació mínima intrínseca de 0,19~0,22 dB/km a les sis bandes d'ona. Aquesta longitud d'ona coincideix perfectament amb l'espectre de guany de l'EDFA; desenes de portadores òptiques DWDM es poden amplificar simultàniament sense regeneració optoelectrònica, permetent una transmissió de llarga distància sense repetidors de milers de quilòmetres.

La fibra estàndard G.652 presenta una dispersió cromàtica positiva al voltant de 17 ps/(nm·km) a 1550 nm, cosa que requereix DCF (fibra de compensació de dispersió) per a una xarxa troncal DWDM ultrallarga. La fibra G.655 amb dispersió desplaçada diferent de zero conserva una petita dispersió residual (2~6 ps/(nm·km)) per suprimir l'efecte no lineal de barreja de quatre ones, optimitzat per al desplegament de sistemes DWDM d'alta capacitat. A part de la xarxa troncal de llarga distància, 1550 nm és la longitud d'ona de treball exclusiva per a la transmissió òptica RF CATV analògica; el sistema DWDM divideix la banda C en més de 80 canals estandarditzats amb un espaiament de 0,8 nm per a xarxes troncals de gran capacitat i construcció de cables òptics submarins.

1,6 1625 nm (banda L, longitud d'ona de monitorització de fibra en servei)

1625 nm pertany a la banda L (1565~1625 nm), principalment designada per a la monitorització de fibra òptica en línia en temps real i l'expansió parcial de la capacitat DWDM en banda L. La seva atenuació típica és de 0,23~0,25 dB/km sense interferència del pic d'aigua, i la dispersió cromàtica arriba aproximadament a 22 ps/(nm·km).

L'avantatge principal rau en l'aïllament de l'espectre de les longituds d'ona de servei (1310/1490/1550 nm). Mitjançant un acoblador WDM passiu, la llum de monitorització s'acobla a la fibra òptica en funcionament sense interrompre el servei de dades en execució; l'OTDR en línia basat en 1625 nm detecta en temps real l'envelliment del cable, el punt de ruptura i la pèrdua anormal, cosa que es converteix en la tecnologia bàsica per a l'operació i el manteniment intel·ligents dels cables troncals de grau portador. L'EDFA de banda L adaptat admet l'expansió DWDM quan s'esgota el recurs de l'espectre de banda C.

Capítol 2 Paràmetres tècnics i especificacions de la fibra òptica principal Comparació horitzontal

La fibra òptica es classifica en fibra multimode (OM1/OM2/OM3/OM4/OM5) i fibra monomode (G.652A/B/C/D, G.653, G.655, G.657). Els indicadors tècnics clau inclouen el coeficient d'atenuació, la dispersió cromàtica, la longitud d'ona de tall, el diàmetre del camp de mode, la pèrdua de macroflexió i l'amplada de banda.

2.1 Definició dels indicadors tècnics bàsics

Atenuació (dB/km): Consum d'energia òptica per quilòmetre; un valor més baix representa una distància de transmissió més llarga, afectada per la longitud d'ona, la matèria primera i l'estat de flexió.
Dispersió cromàtica (ps/(nm·km)): Diferència de velocitat de transmissió entre diferents components espectrals; un valor més petit redueix la distorsió del pols per al senyal d'alta velocitat.
Longitud d'ona de tall: Longitud d'ona llindar crítica per a la propagació monomodal; només la llum incident per sobre de la longitud d'ona de tall pot transmetre's com a monomodal dins del nucli.
Pèrdua per flexió: Pèrdua de potència addicional induïda per la flexió ajustada de la fibra; la fibra G.657 insensible a la flexió té un rendiment excel·lent en aquest índex.
Diàmetre del camp modal: Mida efectiva del punt de propagació de la llum dins del nucli monomodal, que influeix directament en l'eficiència d'acoblament entre la fibra i els dispositius optoelectrònics.
Amplada de banda (MHz·km): Paràmetre principal per a la fibra multimode, que determina la capacitat de transmissió d'alta velocitat i curta distància.

2.2 Comparació de paràmetres dels tipus de fibra convencionals en sis bandes d'ona

2.2.1 Fibra multimode (exclusiva de 850 nm, compatibilitat parcial de curta distància de 1310 nm)

La fibra multimode pateix una dispersió intermodal severa a 1383/1490/1550/1625 nm i no pot suportar la transmissió pràctica de llarga distància:

OM1 (62,5/125 μm): 3,0 dB/km a 850 nm, amplada de banda de 200 MHz·km; 33 m màx. per a Ethernet 10G.
OM2 (50/125 μm): 2,5 dB/km a 850 nm, amplada de banda de 500 MHz·km; 82 m màx. per a Ethernet 10G.
OM3/OM4 (optimitzat per làser 50/125 μm): OM3: 2000 MHz·km, 300 m a 10G; OM4: 4700 MHz·km, 550 m a 10G.
OM5: Optimitzat per a doble finestra (850 nm + 953 nm), personalitzat per a la interconnexió de centres de dades de curt abast de 400G.

2.2.2 Fibra monomodal universal G.652 (compatible amb la banda d'ona de sis bandes per a G.652C/D)

G.652A/B (pic d'aigua alt): No aplicable per a 1383 nm a causa d'una pèrdua d'absorció de més de 5 dB/km; 0,35 dB/km i dispersió zero a 1310 nm; 0,28 dB/km a 1490 nm; 0,20 dB/km i 17 ps/(nm·km) a 1550 nm; 0,24 dB/km i 22 ps/(nm·km) a 1625 nm.
G.652C/D (pic d'aigua baix): Eliminació OH⁻ optimitzada, per sota de 0,4 dB/km a 1383 nm, banda completa de sis ones disponible, fibra dominant per a xarxes metropolitanes i d'accés.
Longitud d'ona de tall ≤1260 nm, diàmetre del camp de mode 9,2 μm, rendiment de flexió estàndard.

2.2.3 Fibra de dispersió desplaçada G.653

El punt de dispersió zero s'ha desplaçat a 1550 nm; dispersió gairebé zero a la banda C, mentre que la dispersió és excessiva a 1310 nm, inadequada per a longituds d'ona curtes. La barreja severa de quatre ones restringeix el seu ús en DWDM multicanal, només per a línies privades ultrallargues d'una sola longitud d'ona.

2.2.4 Fibra G.655 amb dispersió desplaçada diferent de zero

Lleugera dispersió positiva residual a 1550 nm per equilibrar la compensació de dispersió i la supressió no lineal, exclusiva per a DWDM de la xarxa troncal de banda C/L i cable submarí transoceànic; baix rendiment a 1310 nm i longituds d'ona inferiors.

2.2.5 G.657 Fibra insensible a la flexió (cable de desviació interior FTTH)

Classificat en A1 (optimització de flexió suau) i B2 (radi de flexió ultrapetit); pèrdua ultrabaixa sota enrotllament ajustat, totalment compatible amb sis bandes d'ona, material estàndard per a cable de descens interior FTTH i cablejat domèstic FTTR.

longitud d'ona	850 nm	1310 nm	1383 nm (pic de baixa aigua)	1490 nm	1550 nm	1625 nm
Atenuació típica (dB/km)	2,5~3,0	0,33~0,38	0,38~0,42	0,26~0,30	0,19~0,22	0,23~0,25

Capítol 3 Escenari d'aplicació, selecció de fibra i comparació de sistemes de coincidència per a sis bandes d'ona

3.1 850 nm: Interconnexió LAN de centres de dades i campus

Fibra a jocNomés fibra multimode de sèrie completa OM1~OM5

Sistema de transmissióGigabit/10G/25G Ethernet, xarxa d'emmagatzematge de canal de fibra

Aplicació típicaCable de connexió d'armari, interconnexió de curt abast TOR-servidor dins d'IDC, LAN de campus i cablejat d'automatització industrial, distància de transmissió: 30 m ~ 550 m

Mèrit i defecteFont VCSEL de baix cost i construcció convenient; distància de transmissió limitada, la fibra monomodal és obligatòria quan la distància supera els 550 m.

3.2 1310 nm: Prova de línia privada punt a punt de metro i fibra estàndard

Fibra a jocG.652 de gamma completa i G.657; rarament G.653/G.655

Sistema de transmissióLínia arrendada SDH/MSTP tradicional, accés de fibra fosca punt a punt, proves d'acceptació de fibra OTDR

Aplicació típicaLínia privada interurbana bancària, accés òptic dedicat a l'empresa, xarxa d'accés local de l'operador, abast màxim d'un sol tram ≤80 km; relé electroòptic addicional per a distàncies més llargues

Mèrit i defecteLa dispersió zero evita la distorsió del senyal amb equips madurs; no disponible per a l'amplificació totalment òptica EDFA, substituïda gradualment per DWDM de 1550 nm per a xarxes de llarga distància.

3.3 1383 nm: Expansió de l'espectre de baix cost Metro CWDM

Fibra a jocNomés G.652C/D i G.657; no vàlid per a G.652A/B amb pics d'aigua alts

Sistema de transmissióMultiplexació per divisió de longitud d'ona gruixuda CWDM de 8/16 canals

Aplicació típicaXarxa CATV privada a nivell de ciutat, expansió de fibra multiservei per a parc industrial, mina i sistema de monitorització de seguretat, abast màxim ≤40 km

Mèrit i defecteUtilització eficient de l'espectre sense la col·locació de nova fibra; la manca d'amplificació EDFA limita el desplegament a distància ultrallarga.

3.4 1490 nm: Accés global a la fibra FTTH PON

Fibra a jocG.652D per a línia troncal d'alimentació + G.657 per a cable de descens interior

Sistema de transmissióEPON/GPON/10G PON, bidireccional de fibra única (1490 baixada, 1310 pujada, 1550 per a superposició CATV opcional)

Aplicació típicaAccés de banda ampla residencial, xarxa FTTO empresarial totalment òptica, línia troncal ODN de 20 km + línia de baixada interior a menys de 5 km

Mèrit i defecteImplementació OLT centralitzada basada en divisors passius, una sola fibra admet 64~128 usuaris finals; esdevé la infraestructura fonamental de la construcció global de banda ampla de fibra.

3.5 1550 nm: Transmissió òptica de xarxa troncal DWDM de llarga distància i CATV

Fibra a jocG.652 per a metro DWDM, G.655 per a xarxa troncal nacional i cable submarí, G.653 per a línia privada ultrallarga d'una sola longitud d'ona

Sistema de transmissióMultiplexació per divisió de longitud d'ona densa DWDM, transport òptic RF CATV analògic, sistema troncal d'alta velocitat de 100G/400G

Aplicació típicaCable troncal interprovincial, cable òptic submarí transoceànic, xarxa CATV HFC amb fibra; l'amplificació totalment òptica assistida per EDFA permet una transmissió sense repetidors de milers de quilòmetres

Mèrit i defecteL'atenuació mínima de la fibra més la tecnologia EDFA madura admeten una capacitat de fibra única a nivell de terabit; cost elevat per als components òptics DWDM d'alta gamma.

3.6 1625 nm: Monitorització de cables en servei i expansió DWDM en banda L

Fibra a jocTots els tipus de fibra monomodal, inclosos G.652/G.655/G.657

Sistema de transmissióPlataforma de monitorització OTDR en línia, equip d'expansió DWDM de banda L

Aplicació típicaPatrulla intel·ligent en temps real per al cable troncal de la companyia, avís precoç sense interrupcions de fallades ocultes del cable, expansió de la capacitat després de la saturació de l'espectre de la banda C

Mèrit i defecteSense ocupació de l'espectre de servei per aconseguir una monitorització de línia ininterrompuda, escurçant eficaçment el temps d'inactivitat del manteniment del cable; principalment implementat per a xarxes professionals d'operació i manteniment dels operadors.

Conclusió

Sis bandes d'ona de comunicació estàndard formen un sistema d'aplicació de xarxa òptica en capes basat en les propietats òptiques inherents de la sílice: 850 nm domina el cablejat multimode interior de curt abast; 1310 nm actua com a longitud d'ona fonamental de prova monomode i de línia privada; 1383 nm complementa l'espectre vacant CWDM; 1490 nm monopolitza l'accés òptic passiu FTTH; 1550 nm serveix com a nucli de la xarxa troncal de llarg abast i la transmissió CATV; 1625 nm s'especialitza en la monitorització del funcionament en línia de fibra no interruptiva. La selecció de fibra segueix la regla orientada a la longitud d'ona: fibra multimode per a enllaços de curt abast de 850 nm, G.652D/G.657 per a la xarxa d'accés 1310/1383/1490, fibra de dispersió diferent de zero G.655 per a DWDM de llarg abast de 1550, fibra insensible a la flexió G.657 per al cablejat FTTH interior.

Impulsada per la construcció de xarxes portadores 5G, la interconnexió d'alta velocitat de centres de dades a gran escala i el desplegament de fibra FTTR a tota la llar, la fibra G.652D de baix pic d'aigua i la fibra G.657 resistent a la flexió s'han convertit gradualment en especificacions de fibra principals al mercat òptic global. La demanda d'expansió CWDM de 1383 nm i la banda L de 1625 nm continua creixent cada any; el multimode de 850 nm manté la posició central per a la interconnexió d'alta velocitat a curta distància, mentre que els 1550 nm continuen sent una finestra daurada irreemplaçable per a la comunicació òptica de llarga distància que es basa en la tecnologia d'amplificació EDFA madura. El domini de l'atenuació, la característica de dispersió, la condició de coincidència de fibra i el límit aplicable de sis bandes d'ona proporciona un suport teòric bàsic per a la selecció d'especificacions de fibra, el disseny d'enginyeria de xarxes òptiques i l'optimització de la capacitat de la xarxa existent.

Contacta amb nosaltres, aconsegueix productes de qualitat i un servei atent.

Més informació

Notícies del BLOG

Informació de la indústria

Quant dura el cable de fibra òptica?

llegeix més

2026-07-21

El cable de fibra òptica s'ha convertit en l'eix vertebrador de les xarxes de comunicació modernes, donant suport a Internet d'alta velocitat, telecomunicacions, centres de dades, infraestructura 5G, automatització industrial i ciutats intel·ligents. En comparació amb els cables de coure tradicionals, els cables de fibra òptica proporcionen un ample de banda més alt, una menor pèrdua de senyal, distàncies de transmissió més llargues i una millor resistència a les interferències electromagnètiques.

Com triar el cable de connexió de fibra adequat?

llegeix més

2026-07-17

A les xarxes de comunicació d'alta velocitat actuals, cable de connexió de fibra s'ha convertit en un dels components més importants per connectar dispositius òptics, equips de xarxa i sistemes de distribució de fibra. Des de centres de dades i xarxes de telecomunicacions fins a desplegaments FTTH (Fibra a la llar) i sistemes de comunicació empresarials, els cables de connexió de fibra proporcionen connexions òptiques fiables i d'alt rendiment.

Anàlisi exhaustiva de G.657.A1, G.657.A2 i G.657.B3

llegeix més

2026-07-13

Amb el desplegament a gran escala de la fibra FTTH fins a la llar, els centres de dades de computació amb IA, el fronthaul 5G, el cablejat integral interior, la comunicació en miniatura amb drons FPV i la renovació d'edificis amb corrent feble a tot el món, la fibra monomodal tradicional G.652D està afectada per greus pèrdues per flexió i un espai de cablejat limitat, cosa que restringeix seriosament el disseny de les xarxes de comunicació òptica d'alta velocitat. Formulada per la UIT-T, la fibra monomodal insensible a la flexió de la sèrie G.657 està especialment desenvolupada per a girs estrets, cablejat dens i escenaris de microcanonades. Els tres graus de producte principals, la fibra resistent a la flexió estàndard G.657.A1, la fibra resistent a la flexió millorada G.657.A2 i la fibra ultra insensible a la flexió G.657.B3, adopten perfils d'índex de refracció assistit per trinxeres diferenciats i presenten diferències graduals en el radi de flexió mínim, el diàmetre del camp de mode i el rendiment d'atenuació. Cobreixen demandes d'escenaris complets, des del cablejat domèstic econòmic fins al cablejat especial ultracompacte.