Оптическое волокно для наземных систем передачи с сверхнизким затуханием и увеличенной эффективной площадью

Оптические волокна для наземных систем передачи (ВОСП) становятся все более важными в мире телекоммуникаций благодаря их способности обеспечивать высокоскоростные и дальнодействующие системы связи. Совсем недавно появился класс оптоволоконных кабелей с сверхнизким затуханием и увеличенной эффективной площадью, что стало важным шагом в развитии сетей, передающих трафик на скорости 100–400 Гбит/с. В этой статье рассматриваются особенности этого нового типа оптического волокна, а также его применение в наземных волоконно-оптических системах.

Введение в оптическое волокно с сверхнизким затуханием

С развитием технологий передачи данных и ростом мирового трафика, который увеличивается ежегодно на 30-50%, возникает необходимость в более мощных и эффективных оптических системах. Для удовлетворения этих требований были разработаны одномодовые оптические волокна с сверхнизким затуханием, которые поддерживают высокие скорости передачи и большую пропускную способность. Эти волокна становятся важным элементом в построении оптических сетей для передачи данных на большие расстояния.

Глобальная потребность в оптическом волокне

С каждым годом увеличивается потребность в оптоволоконных кабелях для создания высокоскоростных сетей. В 2016 году объем прокладываемого оптического волокна по всему миру превысил 450 миллионов километров, и большая часть этого объема приходится на стандартное одномодовое волокно. Однако для достижения скорости более 100 Гбит/с на дальние расстояния требуется улучшение параметров оптоволоконных кабелей.

Рекомендации МСЭ-Т G.654

Среди новых стандартов выделяется рек. МСЭ-Т G.654, которая охватывает оптоволокна с ультранизким затуханием и большой эффективной площадью. Волокна, соответствующие этому стандарту, способны обеспечить высокую производительность в сетях передачи данных, включая как океанские, так и наземные системы. Основное отличие волокон G.654 от стандартных заключается в увеличении диаметра модового поля и снижении коэффициента затухания, что значительно улучшает характеристики передачи сигнала.

Преимущества оптоволоконных кабелей G.654

1. Снижение затухания: Оптическое волокно G.654 имеет коэффициент затухания, который значительно ниже по сравнению с традиционными одномодовыми волокнами, что позволяет эффективно передавать данные на дальние расстояния.

2. Увеличенная эффективная площадь: С увеличением эффективной площади сердцевины оптические волокна G.654 обеспечивают большую линейность и минимизируют потери сигнала, что делает их идеальными для высокоскоростных сетей.

3. Совместимость с технологиями DWDM: Эти волокна идеально подходят для использования в системах Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM), что позволяет создать каналы с высокой пропускной способностью.

Применение оптических волокон G.654

Одним из ярких примеров применения волокон с сверхнизким затуханием является система TeraWave ULL, соответствующая рек. G.654.B. Эта система предназначена для использования в наземных системах передачи данных нового поколения, обеспечивая передачу на скорости 100–400 Гбит/с. Благодаря сочетанию малого затухания и увеличенной эффективной площади, такие волокна позволяют создавать сети с пропускной способностью более 30 Тбит/с при снижении стоимости битов передачи.

Сравнение с традиционными оптоволоконными кабелями

В отличие от стандартных оптоволоконных кабелей G.652, которые имеют более высокие значения затухания (≤0,4 дБ/км), волокна G.654 могут достигать коэффициента затухания ≤0,22 дБ/км, что делает их гораздо более эффективными для передачи данных на большие расстояния. Это дает возможность строить системы связи, которые не требуют дополнительного усиления сигнала, что снижает эксплуатационные расходы и повышает надежность сети.

Проблемы при сварке и совместимость

При сварке волокон G.654 с традиционными оптоволокнами G.652 могут возникать трудности из-за отличий в диаметре модового поля и конструкции сердцевины. Однако современные технологии сварки позволяют преодолевать эти проблемы, обеспечивая надежное соединение и минимальные потери.

Заключение

Оптоволоконные кабели с ультранизким затуханием и большой эффективной площадью, такие как G.654, становятся ключевым элементом в построении высокоскоростных и высокоемких сетей передачи данных. Эти волокна обеспечивают значительное улучшение характеристик передачи, что позволяет создать системы с высокой пропускной способностью и минимальными затратами на передачу данных. Несмотря на более высокую стоимость, они представляют собой перспективное решение для обеспечения растущих потребностей в сетевой инфраструктуре как на мировом, так и на российском рынке связи.