Leave Your Message

Isang Komprehensibong Pagsusuri ng Anim na Pangunahing Waveband ng Komunikasyon sa Optika

2026-06-04
Ang optical fiber ay nakakapaghatid ng signal sa pamamagitan ng kabuuang panloob na repleksyon ng infrared na liwanag sa loob ng silica core. Dahil sa limitadong intrinsic silica absorption loss, Rayleigh scattering, infrared absorption at hydroxyl water peak attenuation, anim na pangunahing komersyal na waveband ang istandardisado sa pandaigdigang industriya ng optical communication: 850 nm, 1310 nm, 1383 nm, 1490 nm, 1550 nm at 1625 nm. Saklaw ng mga wavelength na ito ang mga short-range LAN, metropolitan network, long-haul backbone, PON fiber access, optical amplification at mga senaryo ng optical fiber testing. May mga natatanging pagkakaiba sa attenuation coefficient, chromatic dispersion, maximum transmission distance, pagtutugma ng mga optoelectronic component at pagpili ng fiber sa iba't ibang waveband, na nagsisilbing pangunahing pamantayan para sa pagpili ng detalye ng fiber, disenyo ng engineering at optical component R&D. Ang papel na ito ay binubuo ng tatlong pangunahing seksyon: detalyadong optical characteristics ng anim na waveband, pahalang na paghahambing ng mga teknikal na detalye ng core fiber, at pagtutugma ng fiber at praktikal na aplikasyon na klasipikasyon para sa bawat wavelength.
Isang Komprehensibong Pagsusuri ng Anim na Pangunahing Waveband ng Komunikasyon sa Optika.jpg

Kabanata 1 Detalyadong Katangiang Optikal ng Anim na Klasikong Fiber Communication Wavebands

1.1 850 nm (Short-wavelength Window, Unang Optical Communication Window)

Ang 850 nm ang pinakamaagang komersyalisadong wavelength ng komunikasyon na eksklusibong ginagamit para sa multimode optical fiber. Ang nangingibabaw na pinagmumulan ng pagkawala nito ay nagmumula sa Rayleigh scattering, na ang attenuation ay inversely proportional sa ikaapat na power ng wavelength. Dahil sa maikling optical wavelength, ang karaniwang fiber attenuation ay mula 2.5 hanggang 3.0 dB/km, ang pinakamataas na antas ng pagkawala sa anim na waveband. Walang zero-dispersion point na umiiral sa 850 nm; ang pinagsamang material dispersion at intermodal dispersion ay lubhang nagpapalawak ng optical pulses at naglilimita sa abot ng transmission. Para sa OM1 at OM2 multimode fiber, ang maximum reach ng Gigabit Ethernet ay 550 m at 220 m ayon sa pagkakabanggit sa 850 nm, habang ang 10G Ethernet ay sumusuporta lamang sa 33 m (OM1) at 82 m (OM2).
Ang mga Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser (VCSEL) ay mga karaniwang pinagmumulan ng liwanag para sa band na ito na may compact packaging, mababang gastos at walang karagdagang pangangailangan sa pagpapalamig. Ang mababang kahirapan sa pagkabit ay lubos na nakakabawas sa gastos sa pagtatayo ng sistema. Limitado ng mataas na attenuation at mga depekto sa dispersion, ang 850 nm ay limitado sa panloob na short-distance cabling, na malawakang ginagamit sa mga data center interconnection at structured cabling system.

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

Ayon sa pamantayan ng ITU-T, ang 1310 nm ang benchmark na zero-dispersion wavelength para sa G.652 single-mode fiber. Sinasalungat ng material dispersion ang waveguide dispersion sa band na ito, na bumubuo ng near-zero chromatic dispersion sa bandang 0 ps/(nm·km) at inaalis ang pulse distortion na dulot ng dispersion nang walang karagdagang dispersion compensation modules. Ang intrinsic fiber attenuation ay bumababa sa 0.33~0.38 dB/km na walang halatang hydroxyl water peak absorption, kaya ito ang mas gustong opsyon para sa point-to-point passive optical transmission.
Ang Fabry-Perot (FP) laser ang pangunahing emitter para sa 1310 nm na may katamtamang gastos sa bahagi. Gayunpaman, ang wavelength na ito ay nasa labas ng gain spectrum ng EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier), kaya ang long-distance transmission ay umaasa sa electrical-optical regeneration relay sa halip na all-optical amplification. Bukod sa service transmission, ang 1310 nm ang default test wavelength para sa OTDR (Optical Time Domain Reflectometer), na pangkalahatang ginagamit para sa pagtanggap ng konstruksyon ng fiber cable at lokasyon ng fault.

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

Ang kumbensyonal na G.652A/B single-mode fiber ay naglalaman ng mga natitirang OH⁻ ions mula sa preform fabrication, na lumilikha ng malakas na absorption peak sa 1383 nm na may attenuation na mahigit 20 dB/km, na naging dahilan upang hindi magamit ang wavelength na ito para sa komersyal na paggamit ilang dekada na ang nakalilipas. Dahil sa advanced dehydration at synthetic preform technology para sa low-water-peak G.652C/G.652D fiber, ang residual hydroxide ion concentration ay kinokontrol sa ppb level, na binabawasan ang water peak loss sa ibaba ng 0.4 dB/km at nagbibigay-daan sa malawakang komersyal na pag-deploy.
Ang magagamit na spectrum ay sumasaklaw sa 1360~1410 nm, na pinupunan ang frequency gap sa pagitan ng 1310 nm at 1490 nm para sa pagpapalawak ng CWDM channel. Katulad ng 1310 nm, ang 1383 nm ay hindi maaaring palakasin ng EDFA, na naglilimita sa aplikasyon nito sa mga short-reach metropolitan CWDM expansion at pribadong security monitoring network. Ang karaniwang attenuation ay pinapanatili sa 0.38~0.42 dB/km.

1.4 1490 nm (S-band Starting Point, Downstream Core Wavelength para sa FTTH PON)

Dahil kabilang sa S-band (1460~1530 nm), ang 1490 nm ay binibigyang kahulugan bilang ang karaniwang downstream wavelength ng EPON/GPON sa ilalim ng ITU-T G.984 protocol: Ang OLT ay nagpapadala ng downstream data sa 1490 nm, habang ang ONU ay nagpapadala ng upstream return signal sa 1310 nm, na nagsasagawa ng single-fiber bidirectional transmission sa pamamagitan ng wavelength division multiplexing.
Ang karaniwang attenuation na 1490 nm ay mula 0.26 hanggang 0.30 dB/km, na nakahihigit sa 1310 nm sa loss performance; ang chromatic dispersion ay nananatili sa humigit-kumulang 10 ps/(nm·km), na sumusuporta sa 20 km standard PON ODN trunk nang walang dispersion compensation. Ang DFB laser na may makitid na spectral linewidth at constant-temperature control ay nilagyan para sa mahinang signal transmission pagkatapos ng passive optical splitting. Ang Matched WDM filter ay naghihiwalay sa upstream at downstream signals, na ginagawang 1490 nm ang pinakalawak na ginagamit na wavelength para sa pandaigdigang fiber-to-home broadband access.

1.5 1550 nm (C-band Core, Pinakamababang Pagkawala ng Pangatlong Bintana ng Komunikasyon)

Kilala bilang ginintuang bintana ng komunikasyong optikal, ang 1550 nm ay matatagpuan sa C-band (1530~1565 nm), kung saan ang silica fiber ay umaabot sa intrinsic minimum attenuation nito na 0.19~0.22 dB/km sa lahat ng anim na waveband. Ang wavelength na ito ay perpektong tumutugma sa gain spectrum ng EDFA; dose-dosenang mga DWDM optical carrier ang maaaring sabay-sabay na palakasin nang walang optoelectronic regeneration, na nagbibigay-daan sa libu-libong kilometrong repeater-free long-haul transmission.
Ang karaniwang G.652 fiber ay nagpapakita ng positibong chromatic dispersion sa paligid ng 17 ps/(nm·km) sa 1550 nm, na nangangailangan ng DCF (Dispersion Compensation Fiber) para sa ultra-long DWDM backbone. Ang G.655 non-zero dispersion-shifted fiber ay nagpapanatili ng maliit na residual dispersion (2~6 ps/(nm·km)) upang sugpuin ang Four-Wave Mixing nonlinear effect, na na-optimize para sa high-capacity DWDM system deployment. Bukod sa long-distance backbone, ang 1550 nm ang eksklusibong working wavelength para sa analog CATV RF optical transmission; Hinahati ng DWDM system ang C-band sa mahigit 80 standardized channels sa 0.8 nm spacing para sa ultra-large-capacity backbone networking at submarine optical cable construction.

1.6 1625 nm (L-band, In-service Fiber Monitoring Wavelength)

Ang 1625 nm ay nabibilang sa L-band (1565~1625 nm), na pangunahing itinalaga para sa real-time online optical fiber monitoring at partial L-band DWDM capacity expansion. Ang karaniwang attenuation nito ay 0.23~0.25 dB/km na walang water peak interference, at ang chromatic dispersion ay umaabot sa humigit-kumulang 22 ps/(nm·km).
Ang pangunahing bentahe ay nakasalalay sa paghihiwalay ng spectrum mula sa mga service wavelength (1310/1490/1550 nm). Sa pamamagitan ng passive WDM coupler, ang monitoring light ay ikinakabit sa gumaganang fiber nang hindi naaantala ang tumatakbong serbisyo ng data; ang online OTDR batay sa 1625 nm ay nakakamit ng real-time na pagtuklas ng pagtanda ng cable, breakpoint at abnormal loss, na siyang nagiging pangunahing teknolohiya para sa matalinong O&M ng mga carrier-grade backbone cable. Sinusuportahan ng Matched L-band EDFA ang pagpapalawak ng DWDM kapag naubos na ang C-band spectrum resource.

Kabanata 2 Mga Teknikal na Parameter at Espisipikasyon ng Core Optical Fiber Pahalang na Paghahambing

Ang optical fiber ay ikinategorya sa multimode fiber (OM1/OM2/OM3/OM4/OM5) at single-mode fiber (G.652A/B/C/D, G.653, G.655, G.657). Kabilang sa mga pangunahing teknikal na indikasyon ang attenuation coefficient, chromatic dispersion, cutoff wavelength, mode field diameter, macrobending loss at bandwidth.

2.1 Kahulugan ng mga Pangunahing Teknikal na Indikador

  1. Pagpapalambing (dB/km): Pagkonsumo ng optical power kada kilometro; ang mas mababang halaga ay kumakatawan sa mas mahabang distansya ng transmisyon, na apektado ng wavelength, hilaw na materyal at katayuan ng pagbaluktot.
  2. Chromatic Dispersion (ps/(nm·km)): Pagkakaiba ng bilis ng transmisyon sa pagitan ng iba't ibang bahagi ng spectral; ang mas maliit na halaga ay nakakabawas sa pulse distortion para sa high-speed signal.
  3. Cutoff Wavelength: Kritikal na threshold wavelength para sa single-mode propagation; tanging ang incident light na higit sa cutoff wavelength ang maaaring magpadala bilang single mode sa loob ng core.
  4. Pagkawala ng Pagbaluktot: Karagdagang pagkawala ng lakas na dulot ng pagbaluktot ng masikip na hibla; Ang G.657 bending-insensitive fiber ay nagtataglay ng natatanging pagganap sa indeks na ito.
  5. Diametro ng Patlang ng Mode: Epektibong laki ng lugar ng nagpapalaganap ng liwanag sa loob ng single-mode core, na direktang nakakaimpluwensya sa kahusayan ng pagkabit sa pagitan ng mga fiber at optoelectronic device.
  6. Bandwidth (MHz·km): Pangunahing parametro para sa multimode fiber, na tumutukoy sa kakayahan ng high-speed short-distance transmission.

2.2 Paghahambing ng Parameter ng mga Pangunahing Uri ng Fiber sa Anim na Waveband

2.2.1 Multimode Fiber (eksklusibo sa 850 nm, bahagyang maigsing distansya na 1310 nm na pagkakatugma)

Ang multimode fiber ay dumaranas ng matinding intermodal dispersion sa 1383/1490/1550/1625 nm at hindi kayang suportahan ang praktikal na long-distance transmission:
  • OM1 (62.5/125 μm): 3.0 dB/km @850 nm, 200 MHz·km bandwidth; 33 m maximum para sa 10G Ethernet.
  • OM2 (50/125 μm): 2.5 dB/km @850 nm, 500 MHz·km bandwidth; 82 m maximum para sa 10G Ethernet.
  • OM3/OM4 (Na-optimize sa Laser 50/125 μm): OM3:2000 MHz·km, 300 m@10G; OM4:4700 MHz·km, 550 m@10G.
  • OM5: Na-optimize para sa dual-window (850 nm+953 nm), na-customize para sa maigsing saklaw na 400G data center interconnection.

2.2.2 G.652 Universal Single-Mode Fiber (Tugma sa buong anim na waveband para sa G.652C/D)

  • G.652A/B (Mataas na rurok ng tubig): Hindi naaangkop para sa 1383 nm dahil sa mahigit 5 ​​dB/km na pagkawala ng pagsipsip; 0.35 dB/km at zero dispersion @1310 nm;0.28 dB/km@1490 nm;0.20 dB/km &17 ps/(nm·km)@1550 nm;0.24 dB/km &22 ps/(nm·km)@1625 nm.
  • G.652C/D (Mababang peak ng tubig): Na-optimize na eliminasyon ng OH⁻, mas mababa sa 0.4 dB/km@1383 nm, may magagamit na buong anim na waveband, dominanteng fiber para sa metro at access network.
    Cutoff wavelength ≤1260 nm, diyametro ng mode field na 9.2 μm, karaniwang pagganap ng pagbaluktot.

2.2.3 G.653 Hibla na Nakapagpapakalat

Ang zero-dispersion point ay lumipat sa 1550 nm; malapit sa zero na dispersion sa C-band habang ang labis na dispersion sa 1310 nm, ay hindi angkop para sa maiikling wavelength. Nililimitahan ng Severe Four-Wave Mixing ang paggamit nito sa multi-channel DWDM, para lamang sa single-wavelength ultra-long private line.

2.2.4 G.655 Hindi-Sero na Dispersion-Shifted na Hibla

Bahagyang natitirang positibong dispersion sa 1550 nm upang balansehin ang dispersion compensation at nonlinear suppression, eksklusibo para sa C/L-band backbone DWDM at transoceanic submarine cable; mahinang performance sa 1310 nm at mas mababa sa wavelength.

2.2.5 G.657 Hibla na Hindi Sensitibo sa Pagbaluktot (FTTH Indoor Drop Cable)

Inuri sa A1 (banayad na pag-optimize ng liko) at B2 (ultra-small bending radius); napakababang pagkawala sa ilalim ng masikip na coiling, ganap na tugma sa anim na waveband, karaniwang materyal para sa FTTH indoor drop cable at FTTR home wiring.
Haba ng daluyong 850 nm 1310 nm 1383 nm (Mababang rurok ng tubig) 1490 nm 1550 nm 1625 nm
Karaniwang Pagpapahina (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

Kabanata 3 Senaryo ng Aplikasyon, Pagpili ng Fiber at Paghahambing ng Pagtutugma ng Sistema para sa Anim na Waveband

3.1 850 nm: Pagkakabit ng Data Center at Campus LAN

Pagtutugma ng FiberOM1~OM5 full-series multimode fiber lamang
Sistema ng TransmisyonGigabit/10G/25G Ethernet, networking ng imbakan ng Fiber Channel
Karaniwang AplikasyonCabinet patch cord, TOR-to-server short-reach interconnection sa loob ng IDC, campus LAN at industrial automation cabling, distansya ng transmisyon: 30 m~550 m
Merito at KakulanganMababang halaga ng pinagmumulan ng VCSEL at maginhawang konstruksyon; limitadong distansya ng transmisyon, kinakailangan ang single-mode fiber kapag ang distansya ay lumampas sa 550 m.

3.2 1310 nm: Metro Point-to-Point Pribadong Linya at Karaniwang Pagsubok sa Fiber

Pagtutugma ng Fiber: G.652 buong saklaw at G.657; bihira G.653/G.655
Sistema ng TransmisyonTradisyonal na SDH/MSTP leased line, point-to-point dark fiber access, pagsubok sa pagtanggap ng OTDR fiber
Karaniwang AplikasyonPribadong linya ng bangko sa pagitan ng mga lungsod, nakalaan para sa enterprise optical access, carrier local access network, maximum single-span reach na ≤80 km; karagdagang electro-optic relay para sa mas mahabang distansya
Merito at Kakulangan: Iniiwasan ng zero-dispersion ang signal distortion gamit ang mga mature na kagamitan; hindi magagamit para sa EDFA all-optical amplification, unti-unting napapalitan ng 1550 nm DWDM para sa long-haul networking.

3.3 1383 nm: Pagpapalawak ng Mababang Gastos na Spectrum ng Metro CWDM

Pagtutugma ng FiberG.652C/D at G.657 lamang; hindi wasto para sa G.652A/B na may mataas na peak ng tubig
Sistema ng Transmisyon8/16-channel na CWDM coarse wavelength division multiplexing
Karaniwang AplikasyonPribadong network ng CATV sa antas ng lungsod, pagpapalawak ng multi-service fiber para sa industrial park, minahan at sistema ng pagsubaybay sa seguridad, pinakamataas na abot na ≤40 km
Merito at KakulanganMahusay na paggamit ng spectrum nang walang bagong paglalagay ng fiber; ang kawalan ng EDFA amplification ay naglilimita sa ultra-long-distance deployment.

3.4 1490 nm: Pandaigdigang Pag-access sa FTTH PON Fiber

Pagtutugma ng Fiber: G.652D para sa feeder trunk + G.657 para sa panloob na drop cable
Sistema ng TransmisyonEPON/GPON/10G PON, single-fiber bidirectional (1490 pababa, 1310 pataas, 1550 para sa opsyonal na CATV overlay)
Karaniwang Aplikasyon: Residential broadband access, enterprise FTTO full-optical networking, 20 km ODN trunk + sa loob ng 5 km indoor drop line
Merito at Kakulangan: Passive splitter-based centralized OLT deployment, ang single fiber ay sumusuporta sa 64~128 end user; nagiging pundasyonal na imprastraktura ng pandaigdigang konstruksyon ng fiber broadband.

3.5 1550 nm: Pangmatagalang DWDM Backbone at CATV Optical Transmission

Pagtutugma ng FiberG.652 para sa metro DWDM, G.655 para sa pambansang backbone at submarine cable, G.653 para sa single-wavelength ultra-long private line
Sistema ng TransmisyonDWDM dense wavelength division multiplexing, analog CATV RF optical transport, 100G/400G high-speed backbone system
Karaniwang Aplikasyon: Kable ng trunk na pang-inter-probinsya, transoceanic submarine optical cable, fiberized CATV HFC network; Ang EDFA-assisted all-optical amplification ay nakakamit ng thousand-kilometer repeater-free transmission
Merito at KakulanganSinusuportahan ng minimum fiber attenuation kasama ang mature na teknolohiyang EDFA ang terabit-level single-fiber capacity; mataas na gastos para sa mga high-end na DWDM optical component.

3.6 1625 nm: Pagsubaybay sa Kable na Nasa Serbisyo at Pagpapalawak ng L-band DWDM

Pagtutugma ng FiberLahat ng uri ng single-mode fiber kabilang ang G.652/G.655/G.657
Sistema ng TransmisyonOnline na plataporma ng pagsubaybay sa OTDR, kagamitan sa pagpapalawak ng L-band DWDM
Karaniwang AplikasyonMatalinong real-time na pagpapatrolya para sa carrier backbone cable, hindi nakakaantalang maagang babala ng nakatagong depekto sa cable, pagpapalawak ng kapasidad pagkatapos ng saturation ng C-band spectrum
Merito at KakulanganWalang okupasyon sa service spectrum upang maisakatuparan ang walang tigil na pagsubaybay sa linya, epektibong paikliin ang downtime ng pagpapanatili ng kable; kadalasang ginagamit para sa propesyonal na O&M network ng carrier.

Konklusyon

Anim na karaniwang communication waveband ang bumubuo ng isang layered optical network application system batay sa likas na silica optical properties: 850 nm ang nangingibabaw sa short-range indoor multimode cabling; 1310 nm ang gumaganap bilang pundamental na single-mode test at private line wavelength; 1383 nm ang sumusuplay sa CWDM vacant spectrum; 1490 nm ang nagmo-monopolyo sa FTTH passive optical access; 1550 nm ang nagsisilbing core ng long-haul backbone at CATV transmission; 1625 nm ang dalubhasa sa non-interruptive fiber online operation monitoring. Ang pagpili ng fiber ay sumusunod sa wavelength-oriented rule: multimode fiber para sa 850 nm short-range links, G.652D/G.657 para sa 1310/1383/1490 access network, G.655 non-zero dispersion fiber para sa 1550 long-haul DWDM, G.657 bend-insensitive fiber para sa indoor FTTH wiring.
Dahil sa konstruksyon ng 5G bearer network, malawakang data center high-speed interconnection, at FTTR full-home fiber deployment, ang low-water-peak G.652D at bend-resistant G.657 ay unti-unting nagiging mainstream fiber specifications sa pandaigdigang optical market. Ang demand para sa CWDM expansion na 1383 nm at L-band na 1625 nm ay patuloy na lumalaki taon-taon; pinapanatili ng 850 nm multimode ang pangunahing posisyon para sa short-distance high-speed interconnection, habang ang 1550 nm ay nananatiling hindi mapapalitang ginintuang bintana para sa long-haul optical communication na umaasa sa mature na EDFA amplification technology. Ang pag-master sa attenuation, dispersion characteristic, fiber matching condition, at naaangkop na hangganan ng anim na waveband ay nagbibigay ng pangunahing teoretikal na suporta para sa pagpili ng fiber specification, disenyo ng optical network engineering, at pag-optimize ng kasalukuyang kapasidad ng network.

Makipag-ugnayan sa Amin, Kumuha ng mga De-kalidad na Produkto at Maasikasong Serbisyo.

Balita sa BLOG

Impormasyon sa Industriya
Walang Pamagat - 1 Kopya eqo