Lasery s úzkou šírkou čiary poháňajú upgrady optickej komunikácie: Ako by sa mali optimalizovať vláknové prepojenia?

Lasery s úzkou šírkou čiary vedú k modernizácii optickej komunikácie; ako možno synchronizovane optimalizovať prepojenia z optických vlákien?

Keďže lasery s úzkou{0}}šírkou čiary sú stále hnacím motorom modernizácie optickej komunikácie, ich úloha v koherentných systémoch sa stáva čoraz dôležitejšou. V praxi to znamená, že laditeľný laser s úzkou{2}}šírkou čiary slúži ako ultra-stabilný nosič pre koherentný prenos, kde šírka čiary pod{4}}MHz a integrované riadenie vlnovej dĺžky a výkonu sú obzvlášť dôležité pre formáty modulácie vyššieho{5}}rádu, ako sú 16QAM a 64QAM. Výskum prezentovaný na OFC 2023 ďalej zdôraznil, že systémy 800G sú vysoko citlivé na fázový šum lokálneho oscilátora. Technický dôsledok je jednoduchý: akonáhle sa zlepší spektrálna čistota vysielača aj lokálneho oscilátora, odrazy konektorov, kontaminácia koncových plôch, polarizačné{13}závislá strata (PDL) a dodatočná vložená strata vo vláknovom spoji sa s väčšou pravdepodobnosťou premietnu do ďalšej záťaže obnovy fázy pre DSP a vyšších nákladov OSNR.

Z tohto dôvodu by sa optimalizácia synchronizovaného spojenia mala vykonávať v štyroch vrstvách: zdrojový port, uzly pasívneho filtrovania, prenosové vlákno a port prijímača. Na rozhraniach vysielača aj prijímača by sa mali uprednostňovať koncové strany fyzického kontaktu APC, aby sa znížil spätný odraz. Pre dlhé-koherentné chrbtové spojenia by sa najprv malo vyhodnotiť vlákno G.654.E s nízkym-útlmom a veľkou-účinnou-plochou, aby sa získala vyššia rezerva OSNR a znížila sa potreba ďalších miest zosilnenia alebo regenerácie. V uzloch DWDM by mala byť vložená strata filtra, izolácia a teplotný posun prísne kontrolovaný v rámci obmedzení siete G.694.1. Nakoniec, akceptovanie odkazu by malo ísť nad rámec jednoduchého testovania kontinuity. Mala by zahŕňať aj stratu vloženia pri 1310 nm aj 1550 nm spolu so záznamami OTDR a ORL. Praktický inžiniersky záver často citovaný v analýze ORL je, že ak každý pár konektorov odráža približne -47 dB, spojenie môže podporovať približne šesť párov konektorov, zatiaľ čo zlepšenie odrazového výkonu na približne -49 dB to môže rozšíriť na približne desať párov. To jasne ukazuje, že optimalizácia odrazu v jedinom bode pripojenia môže viesť k významnému zvýšeniu celkového počtu rozhraní pripojenia, ktoré systém dokáže tolerovať.

Tabuľka kľúčových parametrov

Aké požiadavky kladú koherentné siete 400G/800G na optické spoje?

S prechodom na koherentný prenos 400G a 800G už nemožno návrh optického spojenia posudzovať jednoducho podľa toho, či spojenie funguje. Ako modulačné formáty, spektrálna účinnosť a možnosti kompenzácie DSP pokračujú vpred, tolerančné okno pasívneho optického spojenia sa v skutočnosti zužuje. Z hľadiska obstarávania a inžinierstva by sa pozornosť nemala obmedzovať na špecifikáciu jedného komponentu. Dôležitý je celkový výkon celého optického spojenia, pokiaľ ide o stratu vloženia, kontrolu odrazu, kvalitu koncového-čela, mechanickú konzistenciu a-dlhodobú údržbu.

1. Prvými parametrami na vyhodnotenie súvložná strata (IL)anávratová strata (RL). Toto zostávajú dva najzákladnejšie ukazovatele výkonu konektorov z optických vlákien. V interných referenčných materiáloch je to tiež jasné: pre vláknové konektory sú kľúčovými parametrami optického výkonu vložný útlm a spätný útlm, zatiaľ čo produkty MPO/MTP ďalej zahŕňajú rôzne optické požiadavky pre multimódové, jedno{2}}režimové PC a jedno{3}}režimové konfigurácie APC. V prípade koherentných prepojení 400G/800G nie je strata pri vložení len otázkou rozpočtu prepojenia, ale priamo ovplyvňuje aj maržu OSNR. Strata návratu medzitým úzko súvisí s odrazovým šumom a stabilitou lasera, najmä v uzloch DWDM, rozhraniach vysielačov a rozhraní prijímačov. Z tohto dôvodu by sa obstarávanie pre koherentné systémy nemalo zastaviť pri „štandardných vyhovujúcich“ produktoch. Mala by uprednostňovať profesionálne{10}}prepojovacie káble a kmeňové zostavy navrhnuté pre nízku stratu pri vložení a nízky odraz.
2. end-čistota tváre a 3D end{2}}ovládanie geometrie tváresa musí považovať za počiatočnú-požiadavku, a nie za opatrenie na nápravu{1}}po zlyhaní. Materiály produktov MPO/MTP už načrtávajú kompletnú 3D riadiacu štruktúru vrátane výšky vlákna, rozdielovej výšky vlákna, drsnosti a zakrivenia a zároveň ukazujú, že jednorežimové konektory APC vyžadujú prísnejšiu stratu spätného toku ako bežné koncové strany PC. V praxi to znamená, že pri koherentnom prenose vysokého-radu by sa kupujúci nemali pýtať len na to, či je konektor APC, ale aj na to, či sa vykonáva interferometrická 3D kontrola, či je možné poskytnúť 3D správy, či produkt prechádza úplnou kontrolou alebo kontrolou odberu vzoriek a či sú pred odoslaním k dispozícii záznamy o testoch IL/RL. Mnoho porúch spojov nie je spôsobených kvalitou suroviny, ale znečistením, škrabancami, geometrickou odchýlkou ​​alebo nejednotnou montážou.
3. prispôsobenie polomeru ohybu a typu vláknasa stávajú čoraz dôležitejšími v prostrediach{0}}kabeláže s vysokou hustotou. Bočné vedenie-zariadení v koherentných systémoch často zahŕňa užšie priestory, kde sú prepojovacie káble, distribučné jednotky a chrbticové káble náchylnejšie na lokálne ohýbanie. Existujúce školiace materiály už ukazujú jasné rozdiely vo výkone ohybov medzi vláknami G652D, G657A1 a G657A2 v podmienkach smerovania s malým-polomerom. V scenároch kompaktnej kabeláže sú G657A1 a G657A2 vo všeobecnosti vhodnejšie, pretože ponúkajú lepšiu odolnosť proti ohybu. To znamená, že v špecifikáciách obstarávania by nemali byť len slová „jednorežimový prepojovací kábel“ alebo „LC{17}}kábel LC“. Typ vlákna, poloha inštalácie a požiadavka na minimálny výkon ohybu by mali byť jasne definované. Na frontoch zariadení, vo vnútri ODF a v{20}}bočných smerových oblastiach skrine sú často spoľahlivejšou voľbou riešenia-necitlivé na ohyb{22}}.
4. správa polarity a hustota portovsú obzvlášť dôležité v systémoch 400G/800G. V architektúrach využívajúcich MPO/MTP trunky, panely s vysokou-hustotou a modulárnu kabeláž už nie sú chyby polarity len malým problémom v teréne. Môžu priamo oddialiť prijatie, skomplikovať expanziu a zvýšiť prevádzkové riziko. Produktová dokumentácia MPO/MTP jasne rozlišuje samčie a samičie konektory, jedno-režimový APC verzus multimódový počítač, nízka-strata verzus štandardná-strata a rôzne štruktúry počtu vlákien-. To znamená, že kupujúci musia presne definovať požiadavky na rozhranie namiesto použitia všeobecného popisu, ako napríklad „kábel MPO“. V prípade aplikácií 400G/800G by špecifikácie obstarávania mali obsahovať minimálny počet stavových vlákien, polaritu, typ koncovej{14} plochy, pohlavie konektora, požiadavky na toleranciu, polohu aplikácie, ako je strana kufra alebo zariadenia, a či je potrebné{15}}predkončené testovanie.
5. správa a udržiavateľnosť štítkovnemusia vyzerať ako optické parametre, ale v reálnej inžinierskej praxi sú rozhodujúce. Koherentné systémové prepojenia často zahŕňajú vysielače, prijímače, zariadenia WDM, prepojovacie panely, medziľahlé uzly a testovacie porty. Bez konzistentnej štruktúry označovania rýchlo stúpajú náklady na lokalizáciu porúch a údržbu. Pre projekty s vysokou-hustotou optických vlákien sa odporúča definovať pravidlá označovania káblov, logiku číslovania portov, identifikáciu polarity, označovanie dĺžky a vysledovateľnosť-testovacieho čísla počas fázy obstarávania. Zlepšuje to nielen efektivitu počiatočného nasadenia, ale aj budúce rozširovanie, výmenu a kontrolné pracovné postupy.
6. testovacia dokumentácia sa stala súčasťou samotnej požiadavky obstarávania. Koherentné prepojenia vyššej{1}}triedy by sa nemali akceptovať len na základe jednoduchej kontinuity. Interné výrobné a školiace referencie už ukazujú úplnejší kontrolný tok vrátane koncovej-kontroly tváre, 3D testovania geometrie, merania IL/RL, finálnej koncovej-kontroly tváre a kontroly balenia. Požiadavka na profesionálnejšie obstarávanie by sa preto mala pýtať, či môže dodávateľ poskytnúť správy o testoch pre každú dávku alebo pre každú kritickú zostavu, či dokumenty obsahujú záznamy IL, RL a koncové{7}}kontroly tváre, či produkty MPO/MTP obsahujú výsledky testov z viacerých vlákien a či je možné akceptáciu projektu podporiť duálnym overením 1310/1550 nm{11}, ako aj záznamy o strate ORL, ak je to potrebné.
7. z hľadiska obstarávania možno požiadavky, ktoré koherentná komunikácia 400G/800G kladie na optické spoje, zhrnúť do jednej vety:každý spojovací bod v prepojení musí byť inovovaný zo základného prepojenia na inžiniersku-pripojovaciu jednotku, ktorá je nízko-stratová, s nízkym-odrazom, overiteľná a sledovateľná.

zásobovacia kapacita FOCC

Na podporu koherentného prenosu, nasadenia DWDM, kabeláže dátových centier s vysokou{0}}hustotou a modernizácie telekomunikačnej siete poskytuje FOCC široké portfólio produktov na pripojenie optických vlákien a riešení štruktúrovanej kabeláže. Náš rozsah dodávok zahŕňa optické prepojovacie káble, zostavy MPO/MTP, prepojovacie káble FTTA CPRI, adaptéry na vlákna, prepojovacie panely, ODF, MDF, DDF, skrinky a jedno{2}}riešenia káblových vlákien pre širokú škálu sieťových prostredí.

Pre nákupcov a inžinierske tímy nie je hodnota dodávateľského reťazca len v dostupnosti produktu, ale aj v tom, či dodávateľ dokáže prispôsobiť správnu konfiguráciu skutočnému scenáru aplikácie. Vo vysokorýchlostných{1}}optických sieťach kladú rôzne systémy rôzne požiadavky na typ konektora, typ vlákna, stratu vloženia, stratu spätného toku, polaritu, plášť kábla a testovacie štandardy. Riešenie určené na testovanie optických modulov 400G/800G sa môže výrazne líšiť od riešenia určeného na prenos DWDM, upgrady telekomunikačnej chrbtice alebo vysokohustotnú kabeláž racku v dátovom centre.

Ak vyberáte podporné optické komponenty preTestovanie optických modulov 400G/800G, prenos DWDM, kabeláž dátového centra s vysokou{2}}hustotou alebo inovácie telekomunikačného spojenia, môžete FOCC poskytnúť svoje základné projektové požiadavky, ako naprtyp optického modulu, rozhranie konektora, typ vlákna, počet vlákien, dĺžka, polarita, špecifikácia plášťa a požiadavky na testovanie. Na základe týchto podrobností vám môžeme pomôcť nájsť riešenie pripojenia, ktoré je praktické pre hromadnú výrobu a je v súlade s vašimi potrebami nasadenia.

FAQ

1. Prečo je pre lasery s úzkou{1}}šírkou čiary dôležitejšia kvalita optického spojenia?
Lasery s úzkou{0}}šírkou čiary zlepšujú spektrálnu čistotu a fázovú stabilitu v koherentných prenosových systémoch, no zároveň robia spojenie citlivejším na odraz konektora, kontamináciu koncovej-tváre, efekty súvisiace s polarizáciou- a zbytočnú stratu vloženia. Keď sa výkon optického zdroja zlepšuje, kvalita pasívneho spojenia má priamejší vplyv na rezervu OSNR, pracovné zaťaženie DSP a celkovú stabilitu prenosu.

2. Postačujú štandardné prepojovacie káble LC/UPC pre koherentné systémy 400G/800G?
V niektorých všeobecných pozíciách prepojenia možno stále používať profesionálne prepojovacie káble LC/UPC. Avšak pre porty vysielača, porty prijímača a uzly DWDM, kde je spätný odraz kritickejší, sú prepojovacie káble LC/APC často lepšou voľbou, pretože poskytujú vyšší výkon spätnej straty a pomáhajú znižovať odrazený optický výkon.

3. Prečo sú pri koherentných optických spojoch kritické vložné aj spätné straty?
Strata vložením priamo ovplyvňuje rozpočet spojenia a rezervu OSNR, zatiaľ čo strata vrátenia ovplyvňuje kontrolu odrazu a stabilitu zdroja. V koherentných systémoch sú oba parametre dôležité, pretože nadmerná strata znižuje využiteľnú silu signálu, zatiaľ čo nadmerný odraz môže zvýšiť systémový šum a zhoršiť celkový výkon prenosu.