Laserele cu lățime de linie îngustă conduc la îmbunătățirea comunicațiilor optice: cum ar trebui optimizate legăturile de fibră?

Laserele cu lățime de linie îngustă-determină îmbunătățirea comunicațiilor optice; cum pot fi optimizate legăturile de fibră optică în sincronizare?

Pe măsură ce laserele cu lățime de linie îngustă continuă să genereze îmbunătățiri în comunicațiile optice, rolul lor în sistemele coerente devine din ce în ce mai critic. În termeni practici, un laser reglabil cu lățime de linie îngustă servește ca purtător ultra-stabil pentru transmisie coerentă, unde lățimea de linie sub-MHz și controlul integrat al lungimii de undă și al puterii sunt deosebit de importante pentru formatele de modulație de-comandă superioară, cum ar fi 16QAM și 64QAM. Cercetările prezentate la OFC 2023 au evidențiat în continuare că sistemele 800G sunt foarte sensibile la zgomotul de fază local al oscilatorului. Implicația de inginerie este simplă: odată ce puritatea spectrală atât a transmițătorului, cât și a oscilatorului local se îmbunătățește, reflexiile conectorului, contaminarea la capăt-față, pierderea dependentă de polarizare-(PDL) și pierderea suplimentară de inserție în legătura de fibră sunt mai probabil să se traducă într-o sarcină suplimentară de recuperare a fazei pentru DSP și costul OSNR mai mare.

Din acest motiv, optimizarea legăturii sincronizate ar trebui să fie efectuată pe patru straturi: portul sursă, nodurile de filtrare pasive, fibra de transmisie și portul receptor. Atât la interfața transmițătorului, cât și la receptor, fețele de la capătul contactului fizic APC ar trebui să aibă prioritate pentru a reduce reflexia din spate. Pentru legăturile backbone coerente pe distanță lungă-, trebuie evaluată mai întâi fibra G.654.E cu atenuare scăzută-, cu suprafață mare-eficientă-, pentru a obține o marjă OSNR mai mare și a reduce nevoia de site-uri suplimentare de amplificare sau regenerare. La nodurile DWDM, pierderea de inserare a filtrului, izolarea și deviația de temperatură ar trebui să fie strict controlate sub constrângerile rețelei G.694.1. În cele din urmă, acceptarea legăturii ar trebui să depășească simpla testare a continuității. De asemenea, ar trebui să includă pierderea de inserție atât la 1310 nm, cât și la 1550 nm, împreună cu înregistrările OTDR și ORL. O concluzie inginerească practică citată adesea în analiza ORL este că, dacă fiecare pereche de conectori reflectă la aproximativ -47 dB, o legătură poate suporta aproximativ șase perechi de conectori, în timp ce îmbunătățirea performanței de reflexie la aproximativ -49 dB poate extinde aceasta la aproximativ zece perechi. Acest lucru arată în mod clar că optimizarea reflexiei la un singur punct de conectare poate duce la o creștere semnificativă a numărului total de interfețe de conectare pe care sistemul le poate tolera.

Tabelul parametrilor cheie

Ce cerințe impun rețelele coerente 400G/800G pe legăturile de fibră?

Odată cu trecerea la transmisia coerentă 400G și 800G, designul legăturii de fibră nu mai poate fi judecat doar după funcționarea conexiunii. Pe măsură ce formatele de modulare, eficiența spectrală și capacitățile de compensare DSP continuă să avanseze, fereastra de toleranță a legăturii optice pasive devine de fapt mai îngustă. Din perspectiva achizițiilor și a ingineriei, accentul nu ar trebui să se limiteze la o singură specificație a componentei. Ceea ce contează este performanța generală a întregii legături de fibră în ceea ce privește pierderea de inserție, controlul reflexiei, calitatea-față de capăt, consistența mecanică și mentenabilitatea-pe termen lung.

1. Primii parametri de evaluat suntpierdere de inserție (IL)şipierdere de rentabilitate (RL). Aceștia rămân cei mai fundamentali doi indicatori de performanță ai conectorilor de fibră optică. Materialele de referință interne fac, de asemenea, clar acest lucru: pentru conectorii de fibră, parametrii cheie de performanță optică sunt pierderea de inserție și pierderea de retur, în timp ce produsele MPO/MTP implică în plus cerințe optice diferite pentru configurațiile APC multimode, un singur-mod și un singur-mod. Pentru legăturile coerente 400G/800G, pierderea de inserție nu este doar o chestiune de buget, ci afectează direct și marja OSNR. Pierderea de returnare, între timp, este strâns legată de zgomotul de reflexie și stabilitatea laserului, în special la nodurile DWDM, interfețele transmițătorului și interfețele receptorului. Din acest motiv, achizițiile pentru sisteme coerente nu ar trebui să se oprească la produse „conforme cu standardele”. Ar trebui să acorde prioritate cablurilor de corecție de calitate profesională și ansamblurilor portbagaj concepute pentru pierderi reduse de inserție și reflexie redusă.
2. curățarea-feței și controlul 3D al geometriei-fețeitrebuie tratată ca o cerință-front-end, mai degrabă decât o acțiune corectivă după-eșec. Materialele pentru produse MPO/MTP conturează deja un cadru complet de control 3D, incluzând înălțimea fibrei, înălțimea diferențială a fibrei, rugozitatea și curbura, arătând, de asemenea, că conectorii APC cu un singur-mod necesită o performanță mai strictă a pierderilor de retur decât fețele obișnuite ale PC-ului. În termeni practici, aceasta înseamnă că pentru o transmisie coerentă de-comandă înaltă, cumpărătorii nu ar trebui să întrebe numai dacă conectorul este APC, ci și dacă se efectuează o inspecție interferometrică 3D, dacă pot fi furnizate rapoarte 3D, dacă produsul este supus inspecției complete sau inspecției prin eșantionare și dacă înregistrările de testare IL/RL sunt disponibile înainte de expediere. Multe defecțiuni ale legăturilor nu sunt cauzate de calitatea materiei prime, ci de contaminare, zgârieturi, abateri geometrice sau asamblare inconsecventă.
3. raza de curbură și potrivirea tipului de fibreau devenit din ce în ce mai importante în mediile de cablare de-înaltă densitate. Dirijarea laterală a echipamentelor-în sisteme coerente implică adesea spații mai înguste, unde cablurile de corecție, unitățile de distribuție și cablurile de coloană vertebrală sunt mai susceptibile la îndoire localizată. Materialele de instruire existente arată deja diferențe clare în ceea ce privește performanța la îndoire între fibrele G652D, G657A1 și G657A2 în condiții de rutare cu rază mică-. În scenariile de cablare compactă, G657A1 și G657A2 sunt în general mai potrivite, deoarece oferă o rezistență mai bună la îndoire. Aceasta înseamnă că specificațiile de achiziție nu ar trebui să spună pur și simplu „cablu de corelare-monomod” sau „cablu LC-LC”. Tipul de fibre, poziția de instalare și cerințele minime de performanță la îndoire ar trebui să fie clar definite. Pe fronturile echipamentelor, în interiorul ODF-urilor și în zonele de rutare laterale-dulapului, soluțiile cu un singur mod-insensibile la curbare sunt adesea alegerea mai fiabilă.
4. managementul polarității și densitatea porturilorsunt deosebit de importante în sistemele 400G/800G. În arhitecturile care utilizează trunchiuri MPO/MTP, panouri cu densitate mare-și cablare modulară, erorile de polaritate nu mai sunt doar o problemă minoră. Acestea pot întârzia direct acceptarea, pot complica extinderea și pot crește riscul operațional. Documentația produsului MPO/MTP distinge clar conectorii masculin și feminin, APC unic-modal versus PC multimod, pierderi-scăzute față de pierderi-standard și diferite structuri-de fibre. Aceasta înseamnă că cumpărătorii trebuie să definească cerințele de interfață cu precizie, mai degrabă decât să utilizeze o descriere generică, cum ar fi „cablu MPO”. Pentru aplicațiile 400G/800G, specificațiile de achiziție trebuie să aibă un număr minim de fibre, polaritate, tip-față de capăt, genul conectorului, cerințe de toleranță, poziția aplicației, cum ar fi portbagaj sau partea echipamentului și dacă este necesară testarea pre-terminată.
5. managementul etichetelor și mentenabilitateas-ar putea să nu arate ca parametri optici, dar ei sunt critici în practica reală a ingineriei. Legăturile de sistem coerente implică adesea transmițătoare, receptoare, echipamente WDM, panouri de corecție, noduri intermediare și porturi de testare. Fără o structură de etichetare consistentă, costurile de localizare a defecțiunilor și de întreținere cresc rapid. Pentru proiectele cu fibre de-înaltă densitate, este recomandabil să definiți regulile de etichetare a cablurilor, logica de numerotare a porturilor, identificarea polarității, marcarea lungimii și trasabilitatea-numerelor de testare în timpul etapei de achiziție. Acest lucru îmbunătățește nu numai eficiența implementării inițiale, ci și fluxurile de lucru viitoare de extindere, înlocuire și inspecție.
6. documentația de testare a devenit parte a cerinței de achiziție în sine. Legăturile coerente de vârf-nu ar trebui acceptate doar pe baza unei simple continuități. Producția internă și referințele de instruire arată deja un flux de inspecție mai complet, inclusiv inspecția la capăt-față, testarea geometriei 3D, măsurarea IL/RL, verificarea finală-față și controlul ambalajului. Prin urmare, o cerință de achiziție mai profesionistă ar trebui să se întrebe dacă furnizorul poate furniza rapoarte de testare pentru fiecare lot sau pentru fiecare ansamblu critic, dacă documentele includ înregistrări IL, RL și inspecția finală-față, dacă produsele MPO/MTP includ rezultate ale testelor cu mai multe-fibre și dacă acceptarea proiectului poate fi susținută cu înregistrări de 1310/1550 nm și pierderi OT{1}D și 1310/1550 nm. Verificare ORL acolo unde este necesar.
7. din perspectiva achizițiilor, cerințele pe care comunicația coerentă 400G/800G le pune pe legăturile de fibră pot fi rezumate într-o singură propoziție:fiecare punct de conexiune din conexiune trebuie să fie actualizat de la o interconexiune de bază la o unitate de conexiune-de inginerie cu pierderi-scăzute, reflectare-scăzută, verificabilă și urmăribilă.

Capacitatea de aprovizionare a FOCC

Pentru a sprijini transmisia coerentă, implementarea DWDM, cablarea de-înaltă densitate a centrelor de date și upgrade-urile rețelelor de telecomunicații, FOCC oferă un portofoliu larg de produse de conectivitate prin fibră și soluții de cablare structurată. Domeniul nostru de aprovizionare include cabluri de corecție cu fibră optică, ansambluri MPO/MTP, cabluri de corecție FTTA CPRI, adaptoare de fibră, panouri de corecție, ODF, MDF, DDF, dulapuri și soluții de cablare cu fibră unică-pentru o gamă largă de medii de rețea.

Pentru cumpărători și echipele de inginerie, valoarea lanțului de aprovizionare nu constă doar în disponibilitatea produsului, ci și în faptul că furnizorul poate potrivi configurația corectă cu scenariul real al aplicației. În rețelele optice de mare-viteză, diferite sisteme impun cerințe diferite privind tipul de conector, tipul de fibră, pierderea de inserție, pierderea de retur, polaritate, mantaua cablului și standardele de testare. O soluție destinată testării modulelor optice 400G/800G poate diferi semnificativ de una proiectată pentru transmisia DWDM, upgrade-uri de telecomunicații sau cablarea rack-de înaltă densitate într-un centru de date.

Dacă selectați componente de fibră optică compatibile pentruTestarea modulelor optice 400G/800G, transmisie DWDM, cablare de-înaltă densitate a centrului de date sau upgrade de legături de telecomunicații, puteți furniza FOCC cerințele de bază ale proiectului, cum ar fitipul de modul optic, interfața conectorului, tipul de fibră, numărul de fibre, lungimea, polaritatea, specificațiile mantalei și cerințele de testare. Pe baza acestor detalii, putem ajuta la potrivirea unei soluții de conexiune care este practică pentru producția de volum și aliniată cu nevoile dvs. de implementare.

FAQ

1. De ce laserele cu lățime de linie îngustă-fac ca calitatea conexiunii prin fibră să fie mai importantă?
Laserele cu lățime de linie îngustă-îmbunătățesc puritatea spectrală și stabilitatea de fază în sistemele de transmisie coerente, dar fac și legătura mai sensibilă la reflexia conectorului, la contaminarea la capăt-față, la efectele legate de polarizare-și la pierderea de inserție inutilă. Pe măsură ce performanța sursei optice se îmbunătățește, calitatea conexiunii pasive are un impact mai direct asupra marjei OSNR, a sarcinii de lucru DSP și a stabilității generale a transmisiei.

2. Sunt suficiente cabluri de corelare LC/UPC standard pentru sisteme coerente de 400G/800G?
În unele poziții generale de interconectare, pot fi utilizate în continuare cabluri profesionale LC/UPC. Cu toate acestea, pentru porturile de transmițător, porturile de recepție și nodurile DWDM în care reflexia din spate este mai critică, cablurile de corelare LC/APC sunt adesea alegerea mai bună, deoarece oferă o performanță mai mare a pierderii de returnare și ajută la reducerea puterii optice reflectate.

3. De ce sunt atât pierderile de inserție cât și pierderile de întoarcere critice în legăturile optice coerente?
Pierderea prin inserție afectează direct bugetul conexiunii și marja OSNR, în timp ce pierderea de returnare afectează controlul reflexiei și stabilitatea sursei. În sistemele coerente, ambii parametri contează deoarece pierderea excesivă reduce puterea utilizabilă a semnalului, în timp ce reflexia excesivă poate crește zgomotul sistemului și poate degrada performanța generală a transmisiei.