Teollisuuden uutisia

Chronicle of Development of Optical Fiber Communication System

2021-03-23
Optisen viestintätekniikan jatkuvan kehityksen myötä valokuituviestintä on käynyt läpi viisi sukupolvea. OM1-, OM2-, OM3-, OM4- ja OM5-optisten kuitujen optimoinnin ja päivityksen kautta on tehty läpimurtoja siirtokapasiteetissa ja -etäisyyksissä. Ominaisuuksien ja sovellusskenaarioiden kysynnän vuoksi OM5-valokuidut ovat osoittaneet hyvää kehitysvauhtia.
Ensimmäisen sukupolven optinen kuituviestintäjärjestelmä
1966-1976 on valokuitujen kehitysvaihe perustutkimuksesta käytännön sovelluksiin. Tässä vaiheessa toteutetaan 850 nm lyhyen aallonpituuden ja 45 MB/s, 34 MB/s matalan nopeuden monimuotoinen (0,85 mikronia) optinen kuituviestintäjärjestelmä. Lähetysetäisyys voi olla 10 km ilman relevahvistinta.
Toisen sukupolven optinen kuituviestintäjärjestelmä
Vuodesta 1976 vuoteen 1986 valokuituviestintäjärjestelmän sovellusten kehitysvaihetta edistettiin voimakkaasti siirtonopeuden parantamiseksi ja lähetysetäisyyden lisäämiseksi. Tässä vaiheessa valokuitu kehittyy monimuotoisesta yksimuotoiseksi, ja myös työaallonpituus kehittyy 850 nm:n lyhyestä aallonpituudesta 1310 nm/1550 nm pitkälle aallonpituudelle. Yksimuotoinen optinen kuituviestintäjärjestelmä, jonka siirtonopeus on 140-565 Mb/s, on toteutettu, ja lähetysetäisyys voi olla 100 km ilman relevahvistinta.
Kolmannen sukupolven optinen kuituviestintäjärjestelmä
Vuodesta 1986 vuoteen 1996 tutkittiin uutta valokuituteknologiaa tavoitteena supersuuri kapasiteetti ja superpitkä matka. Tässä vaiheessa toteutetaan 1,55 um dispersiosiirretty yksimuotoinen optinen kuituviestintäjärjestelmä. Optiset kuidut käyttävät ulkoista modulaatiotekniikkaa (sähköoptisia laitteita) lähettämään nopeudella jopa 10 Gb/s ja lähetysetäisyydellä jopa 150 km ilman relevahvistinta.
Neljännen sukupolven optinen kuituviestintäjärjestelmä
1996-2009 on synkronisen digitaalisen järjestelmän valokuitusiirtoverkon aikakautta. Optinen vahvistin liitetään valokuituviestintäjärjestelmään, mikä vähentää toistimien tarvetta. Aallonpituusjakoisen multipleksointitekniikan avulla valokuitujen siirtonopeus (jopa 10 Tb/s) kasvaa ja lähetysetäisyys on jopa 160 km.
Huomautus: ISO/IEC 11801 julkaisi virallisesti monimuotooptisten kuitujen standardiluokan vuonna 2002 ja luokitteli monimuotooptiset kuidut optisiin kuituihin OM1, OM2 ja OM3 ja TIA-492-AAAD virallisesti määriteltyihin OM4-valokuituihin vuonna 2009.
Viidennen sukupolven optinen kuituviestintäjärjestelmä
Optinen soliton-tekniikka otetaan käyttöön optiseen kuituviestintäjärjestelmään, joka hyödyntää optisen kuidun epälineaarista vaikutusta saadakseen pulssiaallon vastustamaan dispersiota säilyttäen samalla alkuperäisen aaltomuodon. Samaan aikaan optinen kuituviestintäjärjestelmä laajentaa onnistuneesti aallonpituusjakoisen multiplekserin aallonpituutta laajentaen alkuperäisen 1530-1570 nm:iin 1300-1650 nm:iin. Lisäksi tässä vaiheessa (2016) OM5-valokuitu otetaan virallisesti käyttöön.