Włókno optyczne
Kabel światłowodowy ADSS
Kabel światłowodowy ASU
Kabel światłowodowy FTTH
Kabel światłowodowy typu 8
Kabel światłowodowy OPGW
Kabel koncentryczny
Kabel Ethernet
Fotoelektryczny kompozytowy kabel światłowodowy
Podziemny i rurociągowy kabel światłowodowy
Mikrowłóknowy kabel optyczny nadmuchiwany powietrzem
Wewnętrzny kabel światłowodowy
Skrzynka rozdzielcza światłowodowa
Terminal usług wieloportowych
Skrzynka zaciskowa światłowodowa
Zamknięcie złącza światłowodowego
Zaciski światłowodowe
Złączki do kabli światłowodowych
Kabel światłowodowy ADSS
Kabel światłowodowy ASU
Kabel światłowodowy OPGW
Kabel światłowodowy FTTH
Kabel światłowodowy typu 8
Kabel światłowodowy kompozytowy fotoelektryczny
Podziemny i rurociągowy kabel światłowodowy
Kabel z mikrowłókien dmuchanych powietrzem
Kabel światłowodowy napowietrzny
Kabel światłowodowy wewnętrzny
Skrzynka zaciskowa światłowodowa
Skrzynka rozdzielcza światłowodowa
Terminal usług wieloportowych
Zaciski światłowodowe
O nas
Nasz zespół
Historia
Siła badań i rozwoju
Baza produkcyjna
Magazyn i logistyka
Jakość
Często zadawane pytaniaKompleksowa analiza sześciu głównych pasm fal komunikacji optycznej
2026-06-04
Światłowód realizuje transmisję sygnału poprzez całkowite wewnętrzne odbicie światła podczerwonego wewnątrz rdzenia krzemionkowego. Ograniczone przez wewnętrzne straty absorpcyjne krzemionki, rozpraszanie Rayleigha, absorpcję w podczerwieni i tłumienie piku wody hydroksylowej, sześć głównych komercyjnych pasm fal jest standaryzowanych w globalnym przemyśle komunikacji optycznej: 850 nm, 1310 nm, 1383 nm, 1490 nm, 1550 nm i 1625 nm. Te długości fal obejmują sieci LAN krótkiego zasięgu, sieci metropolitalne, szkielety dalekiego zasięgu, dostęp światłowodowy PON, wzmocnienie optyczne i scenariusze testowania światłowodów. Występują wyraźne różnice we współczynniku tłumienia, dyspersji chromatycznej, maksymalnej odległości transmisji, dopasowaniu komponentów optoelektronicznych i doborze włókien spośród różnych pasm fal, które stanowią fundamentalne kryteria doboru specyfikacji włókien, projektowania inżynieryjnego oraz prac badawczo-rozwojowych nad komponentami optycznymi. Niniejszy dokument składa się z trzech głównych części: szczegółowych charakterystyk optycznych sześciu pasm długości fal, poziomego porównania specyfikacji technicznych włókien rdzeniowych oraz klasyfikacji włókien i praktycznych zastosowań dla każdej długości fali.
Rozdział 1 Szczegółowe charakterystyki optyczne sześciu klasycznych pasm fal komunikacji światłowodowej
1,1 850 nm (okno krótkofalowe, pierwsze okno komunikacji optycznej)
Długość fali 850 nm to najwcześniejsza skomercjalizowana długość fali komunikacyjnej, stosowana wyłącznie w światłowodach wielomodowych. Jej dominujące źródło strat wynika z rozpraszania Rayleigha, którego tłumienie jest odwrotnie proporcjonalne do czwartej potęgi długości fali. Ze względu na krótką długość fali optycznej, typowe tłumienie światłowodu waha się od 2,5 do 3,0 dB/km, co stanowi najwyższy poziom strat spośród sześciu pasm falowych. Przy 850 nm nie występuje punkt zerowej dyspersji; połączona dyspersja materiałowa i intermodalna znacznie poszerzają impulsy optyczne i ograniczają zasięg transmisji. Dla światłowodów wielomodowych OM1 i OM2 maksymalny zasięg Gigabit Ethernet wynosi odpowiednio 550 m i 220 m przy 850 nm, podczas gdy Ethernet 10G obsługuje tylko 33 m (OM1) i 82 m (OM2).
Lasery VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) to standardowe źródła światła dla tego pasma, charakteryzujące się kompaktową obudową, niskim kosztem i brakiem konieczności dodatkowego chłodzenia. Niskie trudności ze sprzęganiem znacznie obniżają koszty budowy systemu. Ograniczone wysokim tłumieniem i defektami dyspersji, pasmo 850 nm jest wykorzystywane do okablowania wewnętrznego na krótkie odległości, powszechnie stosowanego w połączeniach między centrami danych i systemach okablowania strukturalnego.
1,2 1310 nm (Okno zerowej dyspersji, Drugie okno komunikacyjne)
Długość fali 1310 nm, regulowana normą ITU-T, to wzorcowa długość fali o zerowej dyspersji dla światłowodu jednomodowego G.652. Dyspersja materiałowa przeciwdziała dyspersji falowodu w tym paśmie, generując dyspersję chromatyczną bliską zeru, około 0 ps/(nm·km), i eliminując zniekształcenia impulsów spowodowane dyspersją bez konieczności stosowania dodatkowych modułów kompensacji dyspersji. Tłumienie własne światłowodu spada do 0,33~0,38 dB/km bez widocznej absorpcji piku wody hydroksylowej, co czyni go preferowaną opcją dla pasywnej transmisji optycznej typu punkt-punkt.
Laser Fabry'ego-Perota (FP) jest głównym emiterem dla długości fali 1310 nm, charakteryzującym się umiarkowanym kosztem komponentów. Jednak ta długość fali wykracza poza spektrum wzmocnienia wzmacniacza światłowodowego domieszkowanego erbem (EDFA), dlatego transmisja na duże odległości opiera się na przekaźniku regeneracyjnym elektryczno-optycznym zamiast na wzmocnieniu wyłącznie optycznym. Poza transmisją usługową, 1310 nm jest domyślną długością fali testowej dla reflektometru OTDR (Optical Time Domain Reflectometer), powszechnie stosowanego do akceptacji konstrukcji kabli światłowodowych i lokalizacji uszkodzeń.
1,3 1383 nm (okno szczytu wody, pasmo zoptymalizowane pod kątem niskiego szczytu wody)
Konwencjonalne włókna jednomodowe G.652A/B zawierają jony OH⁻ pochodzące z produkcji preform, co powoduje silny pik absorpcji przy 1383 nm i tłumienie powyżej 20 dB/km. To uniemożliwiło zastosowanie tej długości fali w zastosowaniach komercyjnych dekady temu. Dzięki zaawansowanej technologii dehydratacji i syntetycznych preform, włókna G.652C/G.652D o niskim piku wody, stężenie jonów wodorotlenkowych jest kontrolowane na poziomie ppb, co pozwala obniżyć stratę piku wody poniżej 0,4 dB/km i umożliwia wdrożenie komercyjne na dużą skalę.
Dostępne pasmo obejmuje 1360–1410 nm, wypełniając lukę częstotliwościową między 1310 nm a 1490 nm w celu rozbudowy kanału CWDM. Podobnie jak 1310 nm, pasmo 1383 nm nie może być wzmacniane przez EDFA, co ogranicza jego zastosowanie do rozbudowy krótkodystansowej sieci CWDM w obszarach metropolitalnych oraz prywatnych sieci monitoringu bezpieczeństwa. Typowe tłumienie utrzymuje się na poziomie 0,38–0,42 dB/km.
1,4 1490 nm (punkt początkowy pasma S, długość fali rdzenia w dół dla sieci PON FTTH)
Należąca do pasma S (1460~1530 nm) długość fali 1490 nm jest zdefiniowana jako standardowa długość fali w dół transmisji EPON/GPON zgodnie z protokołem ITU-T G.984: OLT przesyła dane w dół z długością fali 1490 nm, podczas gdy ONU wysyła sygnał powrotny w górę transmisji z długością fali 1310 nm, realizując dwukierunkową transmisję pojedynczego włókna poprzez multipleksowanie z podziałem długości fali.
Typowe tłumienie dla długości fali 1490 nm waha się od 0,26 do 0,30 dB/km, co przewyższa tłumienie dla długości fali 1310 nm; dyspersja chromatyczna utrzymuje się na poziomie około 10 ps/(nm·km), obsługując standardowy 20-kilometrowy pasmo PON ODN bez kompensacji dyspersji. Laser DFB o wąskiej szerokości widmowej i stałej temperaturze jest przystosowany do transmisji słabego sygnału po pasywnym podziale optycznym. Dopasowany filtr WDM izoluje sygnały w górę i w dół, dzięki czemu długość fali 1490 nm jest najczęściej wykorzystywaną długością fali w globalnym dostępie szerokopasmowym typu „światłowód-dom”.
1,5 1550 nm (rdzeń pasma C, trzecie okno komunikacyjne o najniższych stratach)
Znana jako „złote okno” komunikacji optycznej, długość fali 1550 nm znajduje się w paśmie C (1530–1565 nm), gdzie światłowód krzemionkowy osiąga swoje minimalne tłumienie na poziomie 0,19–0,22 dB/km we wszystkich sześciu pasmach. Ta długość fali idealnie pasuje do widma wzmocnienia EDFA; dziesiątki nośnych optycznych DWDM można wzmacniać jednocześnie bez regeneracji optoelektronicznej, umożliwiając transmisję dalekosiężną na tysiące kilometrów bez regeneratorów.
Standardowe włókno G.652 charakteryzuje się dodatnią dyspersją chromatyczną wynoszącą około 17 ps/(nm·km) przy 1550 nm, co wymaga zastosowania włókna DCF (Dispersion Compensation Fiber) do budowy ultradługiego szkieletu DWDM. Włókno G.655 z niezerową przesuniętą dyspersją zachowuje niewielką dyspersję resztkową (2~6 ps/(nm·km)), aby tłumić nieliniowy efekt mieszania czterech fal, zoptymalizowany pod kątem wdrażania systemów DWDM o dużej przepustowości. Poza szkieletem dalekosiężnym, 1550 nm jest wyłączną długością fali roboczą dla analogowej transmisji optycznej RF CATV; system DWDM dzieli pasmo C na ponad 80 znormalizowanych kanałów w odstępie 0,8 nm, co umożliwia budowę ultradługich sieci szkieletowych i podmorskich kabli optycznych.
1,6 1625 nm (pasmo L, długość fali monitorowania światłowodu w trakcie eksploatacji)
1625 nm przypada na pasmo L (1565–1625 nm), przeznaczone głównie do monitorowania światłowodów online w czasie rzeczywistym i częściowej rozbudowy pojemności DWDM w paśmie L. Typowe tłumienie wynosi 0,23–0,25 dB/km bez zakłóceń spowodowanych pikiem wodnym, a dyspersja chromatyczna sięga około 22 ps/(nm·km).
Główną zaletą jest izolacja widma od długości fal usługowych (1310/1490/1550 nm). Poprzez pasywny sprzęgacz WDM, światło monitorujące jest przesyłane do działającego włókna bez przerywania transmisji danych; online OTDR oparty na 1625 nm umożliwia wykrywanie w czasie rzeczywistym starzenia się kabla, punktów przerwania i anormalnych strat, co staje się kluczową technologią inteligentnej obsługi i utrzymania (O&M) kabli szkieletowych klasy operatorskiej. Dopasowany EDFA w paśmie L obsługuje rozbudowę DWDM w przypadku wyczerpania zasobów pasma C.
Rozdział 2 Parametry techniczne i specyfikacja światłowodu rdzeniowego Porównanie poziome
Światłowody dzielą się na wielomodowe (OM1/OM2/OM3/OM4/OM5) i jednomodowe (G.652A/B/C/D, G.653, G.655, G.657). Kluczowe parametry techniczne obejmują współczynnik tłumienia, dyspersję chromatyczną, długość fali odcięcia, średnicę pola modowego, tłumienie makrozgięć i szerokość pasma.
2.1 Definicja podstawowych wskaźników technicznych
- Tłumienie (dB/km): zużycie mocy optycznej na kilometr; niższa wartość oznacza większą odległość transmisji, na którą wpływa długość fali, surowiec i stan gięcia.
- Dyspersja chromatyczna (ps/(nm·km)): różnica w szybkości transmisji między różnymi składnikami widmowymi; mniejsza wartość zmniejsza zniekształcenie impulsu w przypadku sygnału dużej prędkości.
- Długość fali odcięcia: krytyczna długość fali progowej dla propagacji jednomodowej; tylko światło padające o długości fali powyżej długości fali odcięcia może być przesyłane jako jednomodowe wewnątrz rdzenia.
- Straty na zgięciach: Dodatkowa strata mocy spowodowana ciasnym zginaniem włókna; włókno G.657, odporne na zginanie, charakteryzuje się wyjątkową wydajnością w tym indeksie.
- Średnica pola modowego: Efektywny rozmiar plamki rozchodzącego się światła wewnątrz rdzenia jednomodowego, bezpośrednio wpływający na wydajność sprzężenia pomiędzy światłowodem a urządzeniami optoelektronicznymi.
- Szerokość pasma (MHz·km): podstawowy parametr światłowodu wielomodowego, określający zdolność do szybkiej transmisji na krótkie odległości.
2.2 Porównanie parametrów głównych typów światłowodów w sześciu pasmach fal
2.2.1 Światłowód wielomodowy (wyłącznie 850 nm, częściowa kompatybilność z krótkim zasięgiem 1310 nm)
Włókna wielomodowe charakteryzują się dużą dyspersją intermodalną przy 1383/1490/1550/1625 nm, co uniemożliwia praktyczną transmisję na duże odległości:
- OM1 (62,5/125 μm): 3,0 dB/km przy 850 nm, szerokość pasma 200 MHz·km; maks. 33 m dla Ethernetu 10G.
- OM2 (50/125 μm): 2,5 dB/km przy 850 nm, szerokość pasma 500 MHz·km; maks. 82 m dla Ethernetu 10G.
- OM3/OM4 (zoptymalizowane pod kątem lasera 50/125 μm): OM3: 2000 MHz·km, 300 m@10G; OM4: 4700 MHz·km, 550 m@10G.
- OM5: Zoptymalizowany pod kątem podwójnego okna (850 nm + 953 nm), dostosowany do połączeń między centrami danych krótkiego zasięgu 400G.
2.2.2 G.652 Uniwersalny światłowód jednomodowy (pełna zgodność z sześcioma pasmami częstotliwości dla G.652C/D)
- G.652A/B (wysoki pik wodny): Nie dotyczy 1383 nm ze względu na straty absorpcji przekraczające 5 dB/km; 0,35 dB/km i zerowa dyspersja przy 1310 nm; 0,28 dB/km przy 1490 nm; 0,20 dB/km i 17 ps/(nm·km) przy 1550 nm; 0,24 dB/km i 22 ps/(nm·km) przy 1625 nm.
- G.652C/D (niski poziom piku wodnego): zoptymalizowana eliminacja OH⁻, poniżej 0,4 dB/km@1383 nm, dostępne pełne sześć pasm częstotliwości, dominujące włókno dla sieci metropolitalnych i dostępowych. Długość fali odcięcia ≤1260 nm, średnica pola modowego 9,2 μm, standardowe parametry gięcia.
2.2.3 Włókno G.653 z przesuniętą dyspersją
Punkt zerowej dyspersji przesunięty do 1550 nm; dyspersja bliska zeru w paśmie C, a nadmierna dyspersja przy 1310 nm, nieodpowiednia dla fal krótkich. Silne mieszanie czterech fal ogranicza jego zastosowanie w wielokanałowym DWDM, jedynie w przypadku ultradługich linii prywatnych o pojedynczej długości fali.
2.2.4 Włókno G.655 z przesuniętą dyspersją inną niż zero
Niewielka resztkowa dodatnia dyspersja przy 1550 nm w celu zrównoważenia kompensacji dyspersji i tłumienia nieliniowego, występująca wyłącznie w przypadku szkieletowej transmisji DWDM w paśmie C/L i transoceanicznego kabla podmorskiego; słaba wydajność przy długościach fal 1310 nm i niższych.
2.2.5 Światłowód G.657 odporny na zginanie (kabel przyłączeniowy FTTH do zastosowań wewnętrznych)
Sklasyfikowane jako A1 (optymalizacja łagodnego gięcia) i B2 (bardzo mały promień gięcia); bardzo niskie straty przy ciasnym zwijaniu, w pełni kompatybilne z sześcioma pasmami fal, standardowy materiał do kabli przyłączeniowych FTTH do wewnątrz budynków i domowych instalacji FTTR.
| Długość fali | 850 nm | 1310 nm | 1383 nm (niski pik wody) | 1490 nm | 1550 nm | 1625 nm |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Typowe tłumienie (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 |
Rozdział 3 Scenariusz zastosowania, wybór włókien i porównanie dopasowania systemu dla sześciu pasm fal
3.1 850 nm: Połączenie centrów danych i sieci LAN kampusowych
Dopasowane włókno: Tylko światłowód wielomodowy pełnoseryjnie OM1~OM5 System przesyłowy: Gigabit/10G/25G Ethernet, sieć pamięci masowej Fiber Channel Typowe zastosowanie: Kabel krosowy do szaf, połączenie TOR-serwer o krótkim zasięgu wewnątrz IDC, okablowanie sieci LAN w kampusie i automatyki przemysłowej, odległość transmisji: 30 m~550 m Zasługa i wada:Niskokosztowe źródło VCSEL i wygodna konstrukcja; ograniczona odległość transmisji, obowiązkowe jest stosowanie światłowodu jednomodowego, gdy odległość przekracza 550 m.
3.2 1310 nm: Metro Point-to-Point Private Line i standardowy test światłowodowy
Dopasowane włókno:G.652 pełny zakres i G.657; rzadko G.653/G.655 System przesyłowy:Tradycyjne dzierżawione łącze SDH/MSTP, dostęp punkt-punkt za pomocą ciemnego włókna, testowanie akceptacji włókna OTDR Typowe zastosowanie:Prywatna linia międzymiastowa banku, dedykowany dostęp optyczny dla przedsiębiorstw, lokalna sieć dostępowa operatora, maksymalny zasięg pojedynczego przęsła ≤80 km; dodatkowy przekaźnik elektrooptyczny na większe odległości Zasługa i wada:Zerowa dyspersja zapobiega zniekształceniom sygnału w przypadku starszego sprzętu; niedostępna dla całkowicie optycznego wzmocnienia EDFA, stopniowo zastępowana przez DWDM 1550 nm w przypadku sieci dalekiego zasięgu.
3.3 1383 nm: Metro CWDM – tanie rozszerzenie widma
Dopasowane włókno:Tylko G.652C/D i G.657; nieważne dla wysokiego poziomu wody G.652A/B System przesyłowy: 8/16-kanałowe CWDM z grubym podziałem długości fali Typowe zastosowanie: Prywatna sieć telewizji kablowej na poziomie miasta, wielousługowa rozbudowa światłowodów dla parku przemysłowego, system monitoringu kopalni i systemu bezpieczeństwa, maksymalny zasięg ≤40 km Zasługa i wada: Efektywne wykorzystanie widma bez konieczności układania nowych włókien; brak ograniczeń wzmocnienia EDFA ogranicza wdrażanie na bardzo duże odległości.
3.4 1490 nm: Globalny dostęp światłowodowy FTTH PON
Dopasowane włókno: G.652D do magistrali zasilającej + G.657 do kabla wewnętrznego System przesyłowy: EPON/GPON/10G PON, jednowłóknowe, dwukierunkowe (1490 down, 1310 up, 1550 dla opcjonalnej nakładki CATV) Typowe zastosowanie: Szerokopasmowy dostęp do Internetu dla gospodarstw domowych, sieć FTTO dla przedsiębiorstw w pełni optyczna, 20 km łącza ODN + linia wewnętrzna o długości do 5 km Zasługa i wada:Wdrożenie scentralizowanego OLT opartego na pasywnym rozdzielaczu, pojedyncze włókno obsługuje 64–128 użytkowników końcowych; staje się podstawową infrastrukturą globalnej budowy światłowodowego łącza szerokopasmowego.
3,5 1550 nm: Transmisja optyczna dalekosiężnej sieci szkieletowej DWDM i telewizji kablowej
Dopasowane włókno: G.652 dla metra DWDM, G.655 dla krajowej sieci szkieletowej i kabli podmorskich, G.653 dla pojedynczej długości fali ultradługiej linii prywatnej System przesyłowy:DWDM z gęstym podziałem długości fali, analogowy transport optyczny RF CATV, szybki system szkieletowy 100G/400G Typowe zastosowanie:Kabel międzyprowincjonalny, transoceaniczny podmorski kabel optyczny, światłowodowa sieć CATV HFC; całkowicie optyczne wzmocnienie wspomagane przez EDFA umożliwia transmisję na tysiące kilometrów bez wzmacniaczy Zasługa i wada:Minimalne tłumienie światłowodu i dojrzała technologia EDFA obsługują przepustowość pojedynczego światłowodu na poziomie terabitów; wysoki koszt zaawansowanych komponentów optycznych DWDM.
3.6 1625 nm: Monitorowanie kabli w trakcie eksploatacji i rozbudowa DWDM w paśmie L
Dopasowane włókno:Wszystkie typy włókien jednomodowych, w tym G.652/G.655/G.657 System przesyłowy:Platforma monitorowania online OTDR, sprzęt do rozbudowy DWDM w paśmie L Typowe zastosowanie:Inteligentny patrol w czasie rzeczywistym dla szkieletowego kabla nośnego, bezprzerwowe wczesne ostrzeganie o ukrytych awariach kabla, rozszerzenie pojemności po nasyceniu widma pasma C Zasługa i wada:Brak zajętości pasma usług, co pozwala na ciągły monitoring linii, skutecznie skracając czas przestoju związanego z konserwacją kabli; wdrożone głównie na potrzeby profesjonalnej sieci O&M operatora.
Wniosek
Sześć standardowych pasm fal komunikacyjnych tworzy warstwowy system aplikacji sieci optycznej oparty na naturalnych właściwościach optycznych krzemionki: 850 nm dominuje w okablowaniu wielomodowym krótkiego zasięgu wewnątrz budynków; 1310 nm stanowi podstawową długość fali dla testów jednomodowych i linii prywatnych; 1383 nm uzupełnia wolne pasmo CWDM; 1490 nm monopolizuje pasywny dostęp optyczny FTTH; 1550 nm stanowi rdzeń szkieletu dalekosiężnej transmisji i CATV; 1625 nm specjalizuje się w bezprzerwowym monitorowaniu pracy światłowodów online. Dobór włókien odbywa się zgodnie z zasadą zorientowaną na długość fali: włókno wielomodowe dla łączy krótkiego zasięgu 850 nm, G.652D/G.657 dla sieci dostępowych 1310/1383/1490, włókno G.655 o niezerowej dyspersji dla dalekosiężnego DWDM 1550, włókno G.657 odporne na zginanie dla okablowania FTTH wewnątrz budynków.
Dzięki budowie sieci nośnej 5G, szybkim połączeniom w dużych centrach danych oraz wdrażaniu światłowodów FTTR w pełni domowych, standardy G.652D o niskim poziomie wodoszczelności i odporne na zginanie G.657 stopniowo stają się głównymi specyfikacjami światłowodów na globalnym rynku optycznym. Zapotrzebowanie na rozwój CWDM o długości fali 1383 nm i paśmie L 1625 nm stale rośnie z roku na rok; wielomodowy o długości fali 850 nm utrzymuje pozycję lidera w zakresie szybkich połączeń krótkodystansowych, podczas gdy 1550 nm pozostaje niezastąpionym złotym oknem dla dalekosiężnej komunikacji optycznej opartej na dojrzałej technologii wzmocnienia EDFA. Zrozumienie tłumienia, charakterystyki dyspersji, warunków dopasowania włókien oraz obowiązujących granic sześciu pasm falowych zapewnia podstawowe teoretyczne wsparcie dla doboru specyfikacji włókien, projektowania inżynierii sieci optycznych i optymalizacji istniejącej przepustowości sieci.
