EVOLUCIÓN DE LAS BANDAS DE LONGITUD DE ONDA ÓPTICAS

Jun 02, 2022

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Como las redes de fibra óptica se han desarrollado para velocidades más altas, distancias más largas y multiplexación por división de longitud de onda (WDM), las fibras se han utilizado en nuevos rangos de longitud de onda, a saber, "bandas". Las bandas de transmisión de fibra se han definido y estandarizado, desde la banda O original hasta las bandas U/XL. Este artículo ilustrará principalmente la evolución de las bandas de transmisión de fibra típicas utilizadas para diferentes sistemas de telecomunicaciones ópticas.


Entre estas bandas, la banda O, también llamada banda original, fue la primera banda utilizada en telecomunicaciones ópticas debido al pequeño ensanchamiento del pulso (pequeña dispersión); La transmisión de fibra monomodo comenzó en la "banda O" justo por encima de la longitud de onda de corte de la fibra SM desarrollada para aprovechar la menor pérdida de la fibra de vidrio en longitudes de onda más largas y la disponibilidad de láseres de diodo de 1310 nm.


DWDM wavelength

La banda E representa la región del pico de agua, mientras que la banda U/XL reside al final de la ventana de transmisión para el vidrio de sílice. La banda E (banda de picos de agua) aún no ha demostrado su utilidad excepto para CWDM. Probablemente se utilice principalmente como una extensión de la banda O, pero se han propuesto pocas aplicaciones y su fabricación consume mucha energía. Las bandas E y U/XL generalmente se evitan porque corresponden a regiones de alta pérdida de transmisión.


Para aprovechar la menor pérdida en la longitud de onda de 1550nm, se desarrolló fibra para la banda C. La banda C se usa comúnmente junto con el desarrollo de la transmisión de ultra larga distancia con tecnologías EDFA y WDM. A medida que las distancias de transmisión se hicieron más largas y se comenzaron a usar amplificadores de fibra en lugar de repetidores de óptico a electrónico a óptico, la banda C se volvió más importante. Con la llegada de DWDM (multiplexación por división de longitud de onda densa), que permite que varias señales compartan una sola fibra, se amplió el uso de la banda C.


Con el desarrollo de amplificadores de fibra (Raman y dopados con tulio), el sistema DWDM se expandió hacia la banda L, aprovechando las longitudes de onda con las tasas de atenuación más bajas en fibra de vidrio, así como la posibilidad de amplificación óptica. Los amplificadores de fibra dopada con erbio (EDFA, que funcionan en estas longitudes de onda) son una tecnología habilitadora clave para estos sistemas. Porque los sistemas WDM usan múltiples longitudes de onda simultáneamente, lo que puede provocar mucha atenuación. Por lo tanto, se introduce la tecnología de amplificación óptica.


A pesar de las grandes expectativas, la cantidad de sistemas instalados que utilizan soluciones completamente Raman en todo el mundo se puede contar con los dedos de una mano. En el futuro, sin embargo, la banda L también resultará útil. Debido a que los EDFA son menos eficientes en la banda L, se volverá a abordar el uso de la tecnología de amplificación Raman, con longitudes de onda de bombeo relacionadas cercanas a 1485nm.


Aunque CWDM ahora se considera una versión de bajo costo de WDM que ha estado en uso, la mayoría no funciona en largas distancias. El más popular es el sistema FTTH PON, que envía señales de bajada a los usuarios a 1490nm (en banda S) y utiliza una transmisión de bajo coste de 1310nm de subida. Los primeros sistemas PON también usan 1550 downstream para TV, pero eso está siendo reemplazado por IPTV en la señal digital downstream a 1490nm. Otros sistemas utilizan una combinación de bandas S, C y L para transportar señales debido a la menor atenuación de las fibras. Algunos sistemas incluso usan láseres con un espaciado de 20 nm en el rango completo de 1260 nm a 1660 nm, pero solo con fibras de bajo pico de agua.


Aunque varias bandas de longitud de onda de las bandas O, S, C y L han entrado en uso con la expansión explosiva del tráfico en los últimos años, los amplificadores de fibra óptica para las longitudes de onda de las bandas O y S no se realizaron para muchos años debido a muchos obstáculos técnicos. Las bandas C y L más utilizadas en las redes de fibra óptica jugarán un papel cada vez más importante en el sistema de transmisión óptica con el crecimiento de las aplicaciones FTTH.


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