De O a L: Evolució de les bandes de longitud d'ona òptica
En el sistema de comunicacions de fibra òptica, s'han definit i estandarditzat diverses bandes de transmissió, des de la banda original O fins a la banda U / XL. Normalment s'han evitat les bandes E i U / XL, ja que tenen regions amb pèrdues de transmissió elevades. La banda E representa la regió del pic d’aigua, mentre que la banda U / XL resideix al final de la finestra de transmissió per al vidre de sílice.
La fibra anular i interurbana ja porta senyals en múltiples longituds d'ona per augmentar l'amplada de banda. Les fibres que entren a la casa aviat faran el mateix. Ara s’han desenvolupat diversos tipus de sistemes de telecomunicacions òptiques, algunes basades en la multiplexació per divisió de temps (TDM) i altres en multiplexació per divisió de longitud d’ona (WDM), o multiplexació de divisió de longitud d’ona densa (DWDM) o multiplexació per divisió d’ona de gruix (CWDM). Aquest article pot representar l’evolució de les bandes de longituds d’ona òptiques principalment descrivint aquests tres sistemes d’alt rendiment.
Multiplexació de la divisió de longituds d'ona denses
Els sistemes DWDM van ser desenvolupats per fer front a les creixents necessitats d’amplada de banda de les xarxes d’òptica. L’espai estret (normalment de 0,2 nm) entre les bandes de longitud d’ona augmenta el nombre de longituds d’ona i permet les taxes de dades de diversos terabits per segon (Tbps) en una sola fibra.
Aquests sistemes es van desenvolupar per a longituds d’ona de llum làser a la banda C i, posteriorment, a la banda L, aprofitant les longituds d’ona amb les menors taxes d’atenuació en fibra de vidre així com la possibilitat d’ampliació òptica. Els amplificadors de fibra dopada amb l'erbi (EDFAs, que funcionen en aquestes longituds d'ona) són una tecnologia clau per a aquests sistemes. Com que els sistemes WDM utilitzen moltes longituds d'ona alhora, la qual cosa pot provocar molta atenuació. Per tant, s’introdueix la tecnologia d’amplificació òptica. L'amplificació Raman i els amplificadors de fibra dopada amb erbium són dos tipus comuns utilitzats en el sistema WDM.
Per satisfer la demanda d’un "ample de banda il·limitat", es creia que el DWDM hauria d’estendre a més bandes. En el futur, però, la banda L també serà útil. Com que els EDFA són menys eficients a la banda L, es tornarà a utilitzar l’ús de la tecnologia d’amplificació Raman, amb longituds d’ona de bombament relacionades properes a 1485 nm.
Multiplexació de divisió d'ones gruixudes
CWDM és la versió de baix cost de WDM. Generalment, aquests sistemes no són amplificats i, per tant, tenen un abast limitat. Normalment utilitzen fonts de llum menys costoses que no es troben a la temperatura. Els espais més grans entre longituds d'ona són necessaris, normalment de 20 nm. Per descomptat, això redueix el nombre de longituds d’ona que es poden utilitzar i, per tant, també redueix l’ample de banda total disponible.
Els sistemes actuals utilitzen les bandes S, C i L perquè aquestes bandes habiten la regió natural per a pèrdues òptiques baixes en fibra de vidre. Tot i que l’extensió a la banda O i E (1310 nm a 1450 nm) és possible, l’abast del sistema (la distància que pot transportar la llum en fibra i que encara proporciona un bon senyal sense amplificació) patirà com a conseqüència de les pèrdues ocasionades per l’ús del Regió de 1310 nm en fibres modernes.
Multiplexació en divisió de temps
Els sistemes TDM utilitzen una banda de longitud d’ona o dues (amb una banda de longitud d’ona assignada a cada direcció). Les solucions TDM es troben actualment en el punt de mira amb el desplegament de tecnologies FTTH. Tant EPON com GPON són sistemes TDM. L’assignació d’amplada de banda estàndard per a GPON requereix entre 1260 i 1360 nm aigües amunt, de 1440 a 1500 nm aigües avall i de 1550 a 1560 nm per a vídeo de televisió per cable.
Per satisfer l’augment de la demanda d’ample de banda, aquests sistemes requeriran una actualització. Alguns prediuen que TDM i CWDM (o fins i tot DWDM) hauran de coexistir en les mateixes fibres de xarxa instal·lades. Per aconseguir-ho, s'està treballant en els organismes de normalització per definir filtres que bloquegin les longituds d'ona no GPON als clients instal·lats actualment. Això requerirà que la part CWDM utilitzi bandes de longitud d’ona molt allunyades de les reservades per a GPON. En conseqüència, hauran d'utilitzar la banda L o les bandes C i L i no es farà servir el vídeo proporcionat.
Conclusió
En cada cas, s'ha demostrat un rendiment suficient per garantir un alt rendiment per als sistemes d'avui i de demà. A partir d’aquest article, sabem que l’O-band original ja no ha satisfet el ràpid desenvolupament d’una banda ampla. I l’evolució de les bandes de longitud d’ona òptica només vol dir que cada cop s’anomenaran més bandes. En el futur, amb el creixement de les aplicacions FTTH, no hi ha dubte que les bandes C i L tindran un paper cada vegada més important en el sistema de transmissió òptica.