Në botën e komunikimit me fibra optike, përzgjedhja e gjatësisë së valës së dritës është si akordimi i frekuencës radio dhe përzgjedhja e kanalit. Vetëm duke zgjedhur "kanalin" e duhur, sinjali mund të transmetohet qartë dhe në mënyrë të qëndrueshme. Pse disa module optike kanë një distancë transmetimi prej vetëm 500 metrash, ndërsa të tjerat mund të shtrihen në qindra kilometra? Misteri qëndron në "ngjyrën" e asaj rrezeje drite - më saktësisht, në gjatësinë e valës së dritës.
Në rrjetet moderne të komunikimit optik, modulet optike me gjatësi vale të ndryshme luajnë role krejtësisht të ndryshme. Tre gjatësitë vale kryesore 850nm, 1310nm dhe 1550nm formojnë kornizën themelore të komunikimit optik, me ndarje të qartë të punës në aspektin e distancës së transmetimit, karakteristikave të humbjeve dhe skenarëve të aplikimit.
1. Pse na duhen gjatësi vale të shumëfishta?
Shkaku rrënjësor i diversitetit të gjatësisë së valës në modulet optike qëndron në dy sfida kryesore në transmetimin me fibra optike: humbja dhe shpërndarja. Kur sinjalet optike transmetohen në fibra optike, ndodh dobësimi (humbja) e energjisë për shkak të thithjes, shpërndarjes dhe rrjedhjes së mediumit. Në të njëjtën kohë, shpejtësia e pabarabartë e përhapjes së komponentëve të ndryshëm të gjatësisë së valës shkakton zgjerimin (shpërndarjen) e pulsit të sinjalit. Kjo ka dhënë shkas për zgjidhje me shumë gjatësi vale:
• Brezi 850nm:Kryesisht vepron në fibra optike shumëmodëshe, me distanca transmetimi që zakonisht variojnë nga disa qindra metra (si p.sh. ~550 metra) dhe është forca kryesore për transmetimin në distanca të shkurtra (si p.sh. brenda qendrave të të dhënave).
• Brezi 1310nm:shfaq karakteristika të ulëta dispersioni në fibrat standarde me një modalitet, me distanca transmetimi deri në dhjetëra kilometra (si p.sh. ~60 kilometra), duke e bërë atë shtyllën kurrizore të transmetimit në distanca të mesme.
• Brezi 1550nm:Me shkallën më të ulët të dobësimit (rreth 0.19dB/km), distanca teorike e transmetimit mund të kalojë 150 kilometra, duke e bërë atë mbretin e transmetimit në distanca të gjata dhe madje edhe në distanca ultra të gjata.
Rritja e teknologjisë së multipleksimit me ndarje gjatësie vale (WDM) ka rritur shumë kapacitetin e fibrave optike. Për shembull, modulet optike bidireksionale me një fibër të vetme (BIDI) arrijnë komunikim bidireksional në një fibër të vetme duke përdorur gjatësi vale të ndryshme (si kombinimi 1310nm/1550nm) në skajet transmetuese dhe marrëse, duke kursyer ndjeshëm burimet e fibrave. Teknologjia më e përparuar e Multipleksimit me ndarje gjatësie vale të dendur (DWDM) mund të arrijë një hapësirë shumë të ngushtë gjatësie vale (si p.sh. 100GHz) në breza specifikë (si p.sh. brezi O 1260-1360nm), dhe një fibër e vetme mund të mbështesë dhjetëra ose edhe qindra kanale gjatësie vale, duke rritur kapacitetin total të transmetimit në nivelin Tbps dhe duke çliruar plotësisht potencialin e fibrave optike.
2. Si të zgjidhet shkencërisht gjatësia e valës së moduleve optike?
Zgjedhja e gjatësisë së valës kërkon një konsideratë gjithëpërfshirëse të faktorëve kryesorë të mëposhtëm:
Distanca e transmetimit:
Distancë e shkurtër (≤ 2 km): mundësisht 850 nm (fibër multimode).
Distancë mesatare (10-40 km): i përshtatshëm për 1310nm (fibër me një modalitet).
Distancë e gjatë (≥ 60 km): Duhet të zgjidhet 1550 nm (fibër me një modalitet) ose të përdoret në kombinim me një amplifikator optik.
Kërkesa për kapacitet:
Biznesi konvencional: Modulet me gjatësi vale fikse janë të mjaftueshme.
Transmetim me kapacitet të madh dhe dendësi të lartë: Kërkohet teknologjia DWDM/CWDM. Për shembull, një sistem DWDM 100G që vepron në brezin O mund të mbështesë dhjetëra kanale me gjatësi vale me dendësi të lartë.
Konsideratat e kostos:
Moduli me gjatësi vale fikse: Çmimi fillestar për njësi është relativisht i ulët, por duhet të ruhen në magazinë modele të shumëfishta me gjatësi vale të pjesëve rezervë.
Moduli i gjatësisë së valës së akordueshme: Investimi fillestar është relativisht i lartë, por nëpërmjet akordimit të softuerit, ai mund të mbulojë gjatësi vale të shumëfishta, të thjeshtojë menaxhimin e pjesëve rezervë dhe, në planin afatgjatë, të zvogëlojë kompleksitetin dhe kostot e operimit dhe mirëmbajtjes.
Skenari i aplikimit:
Ndërlidhja e Qendrës së të Dhënave (DCI): Zgjidhjet DWDM me dendësi të lartë dhe fuqi të ulët janë të përhapura.
5G fronthaul: Me kërkesa të larta për kosto, vonesë dhe besueshmëri, modulet bidireksionale (BIDI) me fibra të vetme të dizajnuara në gradë industriale janë një zgjedhje e zakonshme.
Rrjeti i parkut të ndërmarrjeve: Në varësi të kërkesave të distancës dhe gjerësisë së brezit, mund të zgjidhen module CWDM me fuqi të ulët, me distancë të mesme deri të shkurtër ose me gjatësi vale fikse.
3. Përfundim: Evolucioni Teknologjik dhe Konsideratat e së Ardhmes
Teknologjia e modulit optik vazhdon të përparojë me shpejtësi. Pajisje të reja si çelësat selektivë të gjatësisë së valës (WSS) dhe kristali i lëngshëm në silikon (LCoS) po nxisin zhvillimin e arkitekturave më fleksibile të rrjetit optik. Inovacionet që synojnë breza specifikë, siç është brezi O, po optimizojnë vazhdimisht performancën, siç është ulja e ndjeshme e konsumit të energjisë së modulit, duke ruajtur njëkohësisht diferencën e mjaftueshme të raportit optik sinjal-zhurmë (OSNR).
Në ndërtimin e rrjetit në të ardhmen, inxhinierët jo vetëm që duhet të llogarisin me saktësi distancën e transmetimit kur zgjedhin gjatësitë e valëve, por edhe të vlerësojnë në mënyrë gjithëpërfshirëse konsumin e energjisë, përshtatshmërinë ndaj temperaturës, dendësinë e vendosjes dhe kostot e funksionimit dhe mirëmbajtjes gjatë gjithë ciklit jetësor. Modulet optike me besueshmëri të lartë që mund të funksionojnë në mënyrë të qëndrueshme për dhjetëra kilometra në mjedise ekstreme (siç është i ftohti i rëndë -40 ℃) po bëhen një mbështetje kyçe për mjedise komplekse vendosjeje (siç janë stacionet bazë të largëta).
Koha e postimit: 18 shtator 2025