Leave Your Message

Een uitgebreide analyse van zes belangrijke optische communicatiegolfbanden

2026-06-04
Optische vezels maken signaaloverdracht mogelijk door middel van totale interne reflectie van infrarood licht in een silicakern. Beperkt door intrinsiek absorptieverlies van silica, Rayleigh-verstrooiing, infraroodabsorptie en demping door de hydroxylpiek in water, zijn er zes gangbare commerciële golflengtes gestandaardiseerd in de wereldwijde optische communicatie-industrie: 850 nm, 1310 nm, 1383 nm, 1490 nm, 1550 nm en 1625 nm. Deze golflengtes bestrijken scenario's voor LAN-netwerken over korte afstanden, stedelijke netwerken, langeafstandsbackbones, PON-glasvezeltoegang, optische versterking en het testen van optische vezels. Er bestaan ​​duidelijke verschillen in dempingscoëfficiënt, chromatische dispersie, maximale transmissieafstand, bijpassende opto-elektronische componenten en vezelselectie tussen de verschillende golflengtes. Deze verschillen dienen als fundamentele criteria voor de selectie van vezelspecificaties, technisch ontwerp en R&D van optische componenten. Dit artikel bestaat uit drie kernonderdelen: gedetailleerde optische kenmerken van de zes golflengtes, een horizontale vergelijking van de technische specificaties van de kernvezels en een classificatie van bijpassende vezels en praktische toepassingen voor elke golflengte.
Een uitgebreide analyse van zes belangrijke optische communicatiegolfbanden.jpg

Hoofdstuk 1 Gedetailleerde optische kenmerken van zes klassieke glasvezelcommunicatie-golflengtebanden

1.1 850 nm (Kortgolflengtevenster, Eerste optische communicatievenster)

850 nm is de vroegst commercieel toegepaste communicatiegolflengte die exclusief werd gebruikt voor multimode glasvezel. De belangrijkste bron van verlies is Rayleigh-verstrooiing, waarvan de verzwakking omgekeerd evenredig is met de vierde macht van de golflengte. Door de korte optische golflengte varieert de typische vezelverzwakking van 2,5 tot 3,0 dB/km, het hoogste verliesniveau van de zes golflengtebanden. Er bestaat geen nuldispersiepunt bij 850 nm; gecombineerde materiaaldispersie en intermodale dispersie verbreden optische pulsen aanzienlijk en beperken het transmissiebereik. Voor OM1- en OM2-multimode glasvezel is het maximale bereik van Gigabit Ethernet respectievelijk 550 m en 220 m bij 850 nm, terwijl 10G Ethernet slechts 33 m (OM1) en 82 m (OM2) ondersteunt.
Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers (VCSELs) zijn standaard lichtbronnen voor deze band, met een compacte behuizing, lage kosten en zonder extra koeling. De geringe koppelingsmoeilijkheid verlaagt de constructiekosten van het systeem aanzienlijk. Door de hoge verzwakking en dispersie is 850 nm beperkt tot bekabeling over korte afstanden binnenshuis, en wordt het veel gebruikt in datacenterinterconnecties en gestructureerde bekabelingssystemen.

1.2 1310 nm (Zero-Dispersion Window, Second Communication Window)

Volgens de ITU-T-norm is 1310 nm de referentiegolflengte voor G.652 single-mode glasvezels met nuldispersie. Materiaaldispersie compenseert golfgeleiderdispersie in deze band, waardoor een bijna nul chromatische dispersie van ongeveer 0 ps/(nm·km) ontstaat en pulsvervorming door dispersie wordt geëlimineerd zonder extra dispersiecompensatiemodules. De intrinsieke vezeldemping daalt tot 0,33~0,38 dB/km zonder duidelijke piekabsorptie door hydroxylwater, waardoor het de voorkeur geniet voor passieve optische transmissie tussen punten.
De Fabry-Perot (FP) laser is de meest gebruikte emitter voor 1310 nm vanwege de relatief lage componentkosten. Deze golflengte valt echter buiten het versterkingsspectrum van een EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier), waardoor transmissie over lange afstanden afhankelijk is van een elektrisch-optisch regeneratierelais in plaats van volledig optische versterking. Naast transmissie in de praktijk is 1310 nm de standaard testgolflengte voor een OTDR (Optical Time Domain Reflectometer), die universeel wordt gebruikt voor de acceptatie van glasvezelkabelconstructies en het lokaliseren van fouten.

1.3 1383 nm (Water-Peak Window, Low-Water-Peak Optimized Band)

Conventionele G.652A/B single-mode vezels bevatten rest-OH⁻-ionen afkomstig van de fabricage van de preform, wat een sterke absorptiepiek veroorzaakt bij 1383 nm met een demping van meer dan 20 dB/km. Hierdoor was deze golflengte decennia geleden niet meer commercieel bruikbaar. Dankzij geavanceerde dehydratatie- en synthetische preformtechnologie voor G.652C/G.652D-vezels met een lage waterpiek, wordt de concentratie van resthydroxide-ionen beperkt tot ppb-niveau. Hierdoor wordt het waterpiekverlies teruggebracht tot minder dan 0,4 dB/km, wat grootschalige commerciële toepassing mogelijk maakt.
Het beschikbare spectrum bestrijkt 1360~1410 nm en vult daarmee de frequentiekloof tussen 1310 nm en 1490 nm voor CWDM-kanaaluitbreiding. Net als 1310 nm kan 1383 nm niet worden versterkt door EDFA, waardoor de toepassing ervan beperkt is tot CWDM-uitbreiding over korte afstanden in stedelijke gebieden en particuliere beveiligingsnetwerken. De typische demping bedraagt ​​0,38~0,42 dB/km.

1.4 1490 nm (S-band startpunt, downstream kerngolflengte voor FTTH PON)

De golflengte van 1490 nm, behorend tot de S-band (1460~1530 nm), is gedefinieerd als de standaard downstream-golflengte van EPON/GPON volgens het ITU-T G.984-protocol: de OLT verzendt downstream-data op 1490 nm, terwijl de ONU een upstream-retoursignaal verzendt op 1310 nm, waardoor bidirectionele transmissie via één vezel mogelijk is door middel van golflengteverdelingmultiplexing.
De typische verzwakking van 1490 nm varieert van 0,26 tot 0,30 dB/km, wat superieur is aan 1310 nm qua verliesprestaties; de chromatische dispersie blijft rond de 10 ps/(nm·km), waardoor een standaard PON ODN-trunk van 20 km zonder dispersiecompensatie mogelijk is. Een DFB-laser met een smalle spectrale lijnbreedte en constante temperatuurregeling is aanwezig voor de transmissie van zwakke signalen na passieve optische splitsing. Een aangepast WDM-filter scheidt de upstream- en downstreamsignalen, waardoor 1490 nm de meest gebruikte golflengte is voor wereldwijde glasvezel-naar-huis breedbandtoegang.

1.5 1550 nm (C-band kern, derde communicatievenster met het laagste verlies)

De golflengte van 1550 nm, ook wel bekend als het gouden venster voor optische communicatie, bevindt zich in de C-band (1530-1565 nm), waar silicavezel zijn intrinsieke minimale demping van 0,19-0,22 dB/km bereikt over alle zes golflengtebanden. Deze golflengte sluit perfect aan op het versterkingsspectrum van EDFA; tientallen DWDM-optische draaggolven kunnen gelijktijdig worden versterkt zonder opto-elektronische regeneratie, waardoor transmissie over duizenden kilometers mogelijk is zonder repeaters.
Standaard G.652-vezels vertonen een positieve chromatische dispersie van ongeveer 17 ps/(nm·km) bij 1550 nm, waardoor DCF (Dispersion Compensation Fiber) nodig is voor ultralange DWDM-backbones. G.655-vezels met een niet-nul dispersieverschuiving behouden een kleine restdispersie (2-6 ps/(nm·km)) om het niet-lineaire effect van Four-Wave Mixing te onderdrukken, geoptimaliseerd voor de implementatie van DWDM-systemen met hoge capaciteit. Naast langeafstandsbackbones is 1550 nm de exclusieve werkingsgolflengte voor analoge CATV RF-optische transmissie; DWDM-systemen verdelen de C-band in meer dan 80 gestandaardiseerde kanalen met een tussenafstand van 0,8 nm voor ultragrote backbone-netwerken en de aanleg van onderzeese optische kabels.

1.6 1625 nm (L-band, golflengte voor bewaking van glasvezels tijdens gebruik)

1625 nm valt binnen de L-band (1565~1625 nm), die voornamelijk bestemd is voor realtime online monitoring van optische vezels en gedeeltelijke uitbreiding van de L-band DWDM-capaciteit. De typische demping bedraagt ​​0,23~0,25 dB/km zonder waterpiekinterferentie, en de chromatische dispersie bereikt ongeveer 22 ps/(nm·km).
Het belangrijkste voordeel is de spectrumisolatie van de servicegolflengten (1310/1490/1550 nm). Via een passieve WDM-koppelaar wordt het monitoringlicht in de werkende glasvezel gekoppeld zonder de lopende dataservice te onderbreken. Online OTDR op basis van 1625 nm maakt realtime detectie van kabelveroudering, breukpunten en abnormaal verlies mogelijk, wat de kerntechnologie vormt voor intelligent beheer en onderhoud van carrier-grade backbone-kabels. De bijpassende L-band EDFA ondersteunt DWDM-uitbreiding wanneer de C-band spectrumresource is uitgeput.

Hoofdstuk 2 Kernparameters en specificaties van optische vezels: horizontale vergelijking

Glasvezel wordt onderverdeeld in multimodevezel (OM1/OM2/OM3/OM4/OM5) en singlemodevezel (G.652A/B/C/D, G.653, G.655, G.657). Belangrijke technische indicatoren zijn onder andere de verzwakkingscoëfficiënt, chromatische dispersie, afsnijgolflengte, modusvelddiameter, macrobuigingsverlies en bandbreedte.

2.1 Definitie van de belangrijkste technische indicatoren

  1. Verzwakking (dB/km): Optisch energieverbruik per kilometer; een lagere waarde staat voor een langere transmissieafstand, beïnvloed door golflengte, grondstof en buigingstoestand.
  2. Chromatische dispersie (ps/(nm·km)): Verschil in transmissiesnelheid tussen verschillende spectrale componenten; een kleinere waarde vermindert pulsvervorming bij hogesnelheidssignalen.
  3. Grensgolflengte: De kritische drempelgolflengte voor enkelvoudige modusvoortplanting; alleen invallend licht met een golflengte boven de grensgolflengte kan als enkelvoudige modus in de kern worden doorgegeven.
  4. Buigverlies: Extra vermogensverlies veroorzaakt door het strak buigen van de vezel; de G.657-vezel, die ongevoelig is voor buiging, presteert uitstekend op dit punt.
  5. Modusvelddiameter: De effectieve spotgrootte van het voortplantende licht in de kern van een single-mode vezel, die direct van invloed is op de koppelingsefficiëntie tussen de vezel en de opto-elektronische apparaten.
  6. Bandbreedte (MHz·km): Kernparameter voor multimode glasvezel, bepalend voor de mogelijkheid tot snelle transmissie over korte afstanden.

2.2 Parametervergelijking van gangbare vezeltypen over zes golflengtebanden

2.2.1 Multimode glasvezel (uitsluitend 850 nm, gedeeltelijke compatibiliteit met 1310 nm over korte afstanden)

Multimodevezels ondervinden ernstige intermodale dispersie bij 1383/1490/1550/1625 nm en zijn niet geschikt voor praktische transmissie over lange afstanden:
  • OM1 (62,5/125 μm): 3,0 dB/km bij 850 nm, bandbreedte van 200 MHz·km; maximaal 33 m voor 10G Ethernet.
  • OM2 (50/125 μm): 2,5 dB/km bij 850 nm, bandbreedte van 500 MHz·km; maximaal 82 m voor 10G Ethernet.
  • OM3/OM4 (Laser-geoptimaliseerd 50/125 μm): OM3: 2000 MHz·km, 300 m@10G; OM4: 4700 MHz·km, 550 m@10G.
  • OM5: Geoptimaliseerd met dubbel venster (850 nm + 953 nm), op maat gemaakt voor 400G-datacenterinterconnecties over korte afstanden.

2.2.2 G.652 Universele Single-Mode Glasvezel (Volledig compatibel met zes golflengtes voor G.652C/D)

  • G.652A/B (Hoge waterpiek): Niet van toepassing voor 1383 nm vanwege een absorptieverlies van meer dan 5 dB/km; 0,35 dB/km & geen dispersie bij 1310 nm; 0,28 dB/km bij 1490 nm; 0,20 dB/km & 17 ps/(nm·km) bij 1550 nm; 0,24 dB/km & 22 ps/(nm·km) bij 1625 nm.
  • G.652C/D (lage waterpiek): Geoptimaliseerde OH⁻-eliminatie, lager dan 0,4 dB/km bij 1383 nm, volledige zesgolfband beschikbaar, dominante vezel voor metro- en toegangsnetwerken.
    Grensgolflengte ≤1260 nm, modusvelddiameter 9,2 μm, standaard buigprestaties.

2.2.3 G.653 Dispersieverschoven vezel

Het nulpunt van de dispersie is verschoven naar 1550 nm; er is bijna nul dispersie in de C-band, terwijl er sprake is van excessieve dispersie bij 1310 nm, waardoor het ongeschikt is voor korte golflengten. Sterke viergolfmenging beperkt het gebruik ervan in meerkanaals DWDM, waardoor het alleen geschikt is voor ultralange privélijnen met één golflengte.

2.2.4 G.655 Niet-nul dispersie-verschoven vezel

Een lichte resterende positieve dispersie bij 1550 nm om de dispersiecompensatie en niet-lineaire onderdrukking in evenwicht te brengen, exclusief voor C/L-band backbone DWDM en transoceanische onderzeese kabels; slechte prestaties bij golflengten van 1310 nm en lager.

2.2.5 G.657 Buigongevoelige glasvezel (FTTH-binnenaansluitkabel)

Geclassificeerd in A1 (milde buigoptimalisatie) en B2 (ultrasnelle buigradius); ultralaag verlies bij strakke oprolbaarheid, volledig compatibel met zes frequentiebanden, standaardmateriaal voor FTTH-binnenkabels en FTTR-huisbekabeling.
Golflengte 850 nm 1310 nm 1383 nm (lage waterpiek) 1490 nm 1550 nm 1625 nm
Typische demping (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

Hoofdstuk 3 Toepassingsscenario, vezelselectie en systeemafstemmingsvergelijking voor zes golflengtebanden

3.1 850 nm: LAN-interconnectie voor datacenters en campussen

Passende vezelAlleen OM1~OM5 multimode glasvezel uit de volledige serie.
TransmissiesysteemGigabit/10G/25G Ethernet, Fiber Channel-opslagnetwerken
Typische toepassing: Patchkabel voor kasten, TOR-naar-server-interconnectie over korte afstand binnen IDC, campus-LAN en bekabeling voor industriële automatisering, transmissieafstand: 30 m~550 m
Verdienste en gebrek: Voordelige VCSEL-lichtbron en eenvoudige constructie; beperkte transmissieafstand, single-mode glasvezel is verplicht bij afstanden groter dan 550 m.

3.2 1310 nm: Metro Point-to-Point Private Line & Standard Fiber Test

Passende vezel: G.652 volledig assortiment & G.657; zelden G.653/G.655
TransmissiesysteemTraditionele SDH/MSTP-huurlijn, point-to-point dark fiber-toegang, OTDR-glasvezelacceptatietesten
Typische toepassing: Particuliere intercitylijn voor banken, optische toegang specifiek voor bedrijven, lokaal toegangsnetwerk van providers, maximaal bereik per overspanning ≤80 km; extra elektro-optische relais voor langere afstanden
Verdienste en gebrekNuldispersie voorkomt signaalvervorming met gangbare apparatuur; niet beschikbaar voor volledig optische EDFA-versterking, geleidelijk vervangen door 1550 nm DWDM voor langeafstandsnetwerken.

3.3 1383 nm: Metro CWDM goedkope spectrumuitbreiding

Passende vezel: alleen G.652C/D & G.657; ongeldig voor hoogwaterpiek G.652A/B
Transmissiesysteem: 8/16-kanaals CWDM grove golflengteverdeling multiplexing
Typische toepassing: Particulier kabeltelevisienetwerk op stadsniveau, uitbreiding van het glasvezelnetwerk voor diverse diensten voor industrieparken, mijnen en beveiligingssystemen, maximaal bereik ≤40 km
Verdienste en gebrek: Efficiënt spectrumgebruik zonder nieuwe glasvezelaanleg; geen EDFA-versterking beperkt de implementatie over ultralange afstanden.

3.4 1490 nm: Wereldwijde FTTH PON-glasvezeltoegang

Passende vezel: G.652D voor hoofdkabel + G.657 voor binnenkabel
Transmissiesysteem: EPON/GPON/10G PON, bidirectioneel via één vezel (1490 Mbps download, 1310 Mbps upload, 1550 Mbps voor optionele CATV-overlay)
Typische toepassingBreedbandtoegang voor particulieren, FTTO-volledig optisch netwerk voor bedrijven, 20 km ODN-hoofdlijn + binnen 5 km aanbouwlijn binnenshuis
Verdienste en gebrek: Gecentraliseerde OLT-implementatie op basis van passieve splitters, waarbij één glasvezelkabel 64 tot 128 eindgebruikers ondersteunt; vormt de basisinfrastructuur voor de wereldwijde aanleg van glasvezelbreedband.

3.5 1550 nm: DWDM-backbone voor lange afstanden en optische CATV-transmissie

Passende vezel: G.652 voor metro DWDM, G.655 voor nationale backbone en onderzeese kabel, G.653 voor ultralange particuliere lijnen met één golflengte
TransmissiesysteemDWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing), analoge CATV RF optische transport, 100G/400G hogesnelheidsbackbonesysteem
Typische toepassing: Interprovinciale hoofdkabel, transoceanische onderzeese optische kabel, glasvezel CATV HFC-netwerk; EDFA-ondersteunde volledig optische versterking maakt transmissie over duizend kilometer zonder repeaters mogelijk
Verdienste en gebrekMinimale vezelverzwakking in combinatie met vol成熟e EDFA-technologie ondersteunt capaciteit op terabitniveau per vezel; hoge kosten voor hoogwaardige DWDM-optische componenten.

3.6 1625 nm: Kabelbewaking tijdens gebruik & L-band DWDM-uitbreiding

Passende vezelAlle typen single-mode glasvezel, inclusief G.652/G.655/G.657
Transmissiesysteem: Online OTDR-monitoringplatform, L-band DWDM-uitbreidingsapparatuur
Typische toepassingIntelligente realtime-patrouille voor de backbone-kabel van de provider, niet-onderbrekende vroegtijdige waarschuwing voor verborgen kabelstoringen, capaciteitsuitbreiding na verzadiging van het C-bandspectrum.
Verdienste en gebrekGeen bezetting van het servicespectrum voor continue lijnbewaking, waardoor de onderhoudstijd van kabels effectief wordt verkort; voornamelijk ingezet voor professioneel beheer en onderhoud van netwerken van providers.

Conclusie

Zes standaard communicatiegolflengtes vormen een gelaagd optisch netwerktoepassingssysteem gebaseerd op de inherente optische eigenschappen van silica: 850 nm domineert voor multimode bekabeling binnenshuis over korte afstanden; 1310 nm fungeert als fundamentele testgolflengte voor single-mode glasvezel en private lijnen; 1383 nm vult het ongebruikte spectrum van CWDM aan; 1490 nm monopoliseert passieve optische toegang voor FTTH; 1550 nm dient als kern voor langeafstandsbackbone- en CATV-transmissie; 1625 nm is gespecialiseerd in ononderbroken monitoring van de online werking van glasvezel. De glasvezelselectie volgt een golflengtegeoriënteerde regel: multimode glasvezel voor 850 nm-verbindingen over korte afstanden, G.652D/G.657 voor 1310/1383/1490 nm-toegangsnetwerken, G.655 niet-nuldispersievezel voor 1550 nm langeafstands DWDM, en G.657 buigongevoelige glasvezel voor FTTH-bekabeling binnenshuis.
Gedreven door de aanleg van 5G-netwerken, grootschalige snelle interconnecties voor datacenters en de uitrol van FTTR-glasvezel in woningen, worden de G.652D-vezel met lage waterpiek en de buigbestendige G.657-vezel geleidelijk aan de gangbare vezelspecificaties op de wereldwijde optische markt. De vraag naar CWDM-uitbreiding op 1383 nm en L-band op 1625 nm blijft jaarlijks groeien; 850 nm multimode behoudt zijn kernpositie voor snelle interconnecties over korte afstanden, terwijl 1550 nm een ​​onvervangbaar gouden venster blijft voor optische communicatie over lange afstanden, dankzij de volwassen EDFA-versterkingstechnologie. Het beheersen van demping, dispersiekarakteristieken, vezelaanpassingscondities en de toepassingsgrenzen van de zes golflengtebanden biedt een fundamentele theoretische basis voor de selectie van vezelspecificaties, het ontwerp van optische netwerken en de optimalisatie van de bestaande netwerkcapaciteit.

Neem contact met ons op en ontvang kwaliteitsproducten en attente service.

BLOG nieuws

Branche-informatie
Zonder titel - 1 exemplaar eqo