تعمل أجهزة الليزر ذات العرض الضيق على تحسين الاتصالات البصرية: كيف ينبغي تحسين وصلات الألياف؟

تعمل أشعة الليزر ذات العرض الخطي الضيق- على تعزيز ترقية الاتصالات البصرية؛ كيف يمكن تحسين وصلات الألياف الضوئية بشكل متزامن؟

نظرًا لأن أجهزة الليزر ذات العرض الخطي الضيق-تستمر في دفع عمليات الترقيات في مجال الاتصالات البصرية، فقد أصبح دورها في الأنظمة المتماسكة بالغ الأهمية بشكل متزايد. من الناحية العملية، يعمل الليزر القابل للضبط ذو عرض الخط - كحامل فائق الاستقرار- للإرسال المتماسك، حيث يعد عرض الخط الفرعي - ميجاهرتز والطول الموجي المتكامل والتحكم في الطاقة مهمًا بشكل خاص لتنسيقات تعديل الترتيب الأعلى - مثل 16QAM و64QAM. أبرزت الأبحاث المقدمة في OFC 2023 أيضًا أن أنظمة 800G حساسة للغاية لضوضاء طور المذبذب المحلي. إن الآثار الهندسية واضحة ومباشرة: بمجرد تحسين النقاء الطيفي لكل من جهاز الإرسال والمذبذب المحلي، من المرجح أن تترجم انعكاسات الموصل وتلوث الوجه النهائي-والخسارة المعتمدة على الاستقطاب (PDL) وفقدان الإدراج الإضافي في وصلة الألياف إلى عبء استرداد طور إضافي لـ DSP وتكلفة OSNR أعلى.

لهذا السبب، يجب تنفيذ تحسين الارتباط المتزامن عبر أربع طبقات: منفذ المصدر، وعقد التصفية السلبية، وألياف الإرسال، ومنفذ الاستقبال. في كل من واجهات المرسل والمستقبل، يجب إعطاء الأولوية لوجوه نهاية الاتصال المادية لـ APC لتقليل الانعكاس الخلفي. بالنسبة للروابط الأساسية المتماسكة طويلة المدى، يجب تقييم التوهين المنخفض G.654.E، والألياف ذات المنطقة -الفعالة- الكبيرة أولاً من أجل الحصول على هامش OSNR أعلى وتقليل الحاجة إلى مواقع تضخيم أو تجديد إضافية. في عقد DWDM، يجب التحكم بإحكام في فقدان إدخال المرشح، والعزل، وانحراف درجة الحرارة في ظل قيود شبكة G.694.1. وأخيرًا، يجب أن يتجاوز قبول الارتباط اختبار الاستمرارية البسيط. وينبغي أن يشمل أيضًا فقدان الإدراج عند كل من 1310 نانومتر و1550 نانومتر، جنبًا إلى جنب مع سجلات OTDR وORL. الاستنتاج الهندسي العملي الذي يتم الاستشهاد به غالبًا في تحليل ORL هو أنه إذا كان كل زوج موصل ينعكس عند حوالي -47 ديسيبل، فقد يدعم الارتباط ما يقرب من ستة أزواج من الموصلات، في حين أن تحسين أداء الانعكاس إلى حوالي -49 ديسيبل يمكن أن يمتد ذلك إلى حوالي عشرة أزواج. يوضح هذا بوضوح أن تحسين الانعكاس عند نقطة اتصال واحدة يمكن أن يؤدي إلى زيادة كبيرة في العدد الإجمالي لواجهات الاتصال التي يمكن للنظام تحملها.

جدول المعلمات الرئيسية

ما المتطلبات التي تضعها الشبكات المتماسكة 400G/800G على وصلات الألياف؟

مع الانتقال إلى ناقل الحركة المتماسك 400G و800G، لم يعد من الممكن الحكم على تصميم وصلة الألياف ببساطة من خلال ما إذا كان الرابط يعمل أم لا. مع استمرار تقدم تنسيقات التعديل والكفاءة الطيفية وقدرات تعويض DSP، تصبح نافذة التسامح الخاصة بالوصلة الضوئية المنفعلة أضيق بالفعل. ومن منظور المشتريات والهندسة، لا ينبغي أن يقتصر التركيز على مواصفات مكون واحد. ما يهم هو الأداء العام لوصلة الألياف بأكملها من حيث فقدان الإدراج، والتحكم في الانعكاس، وجودة السطح النهائي-، والاتساق الميكانيكي، وقابلية الصيانة على المدى الطويل-.

1. المعلمات الأولى للتقييم هيفقدان الإدراج (IL)وخسارة العودة (RL). يظل هذان مؤشرا الأداء الأساسيين لموصلات الألياف الضوئية. توضح المواد المرجعية الداخلية ذلك أيضًا: بالنسبة لموصلات الألياف، فإن معلمات الأداء البصري الرئيسية هي فقدان الإدخال وفقدان الإرجاع، بينما تشتمل منتجات MPO/MTP أيضًا على متطلبات بصرية مختلفة لأجهزة الكمبيوتر متعددة الأوضاع، و-الوضع الفردي، وتكوينات APC ذات الوضع الواحد-. بالنسبة للروابط المتماسكة 400G/800G، لا تعد خسارة الإدراج مسألة تتعلق بميزانية الارتباط فحسب، ولكنها تؤثر أيضًا بشكل مباشر على هامش OSNR. وفي الوقت نفسه، ترتبط خسارة العودة ارتباطًا وثيقًا بضوضاء الانعكاس واستقرار الليزر، خاصة في عقد DWDM وواجهات الإرسال وواجهات الاستقبال. ولهذا السبب، لا ينبغي أن يقتصر شراء الأنظمة المتماسكة على المنتجات "المتوافقة مع المعايير". وينبغي إعطاء الأولوية لأسلاك التوصيل ومجموعات صندوق الأمتعة{10}}الاحترافية المصممة لتقليل فقدان الإدخال وانخفاض الانعكاس.
2. النهاية-نظافة الوجه والتحكم في هندسة الوجه ثلاثية الأبعاد-يجب التعامل معها باعتبارها-متطلبًا للواجهة الأمامية وليس كإجراء تصحيحي بعد-الفشل. تحدد مواد منتج MPO/MTP بالفعل إطار عمل كامل للتحكم ثلاثي الأبعاد، بما في ذلك ارتفاع الألياف والارتفاع التفاضلي للألياف والخشونة والانحناء، بينما توضح أيضًا أن موصلات APC ذات الوضع الواحد - تتطلب أداء أكثر صرامة لفقدان الإرجاع مقارنة بأوجه نهاية الكمبيوتر العادية. من الناحية العملية، هذا يعني أنه بالنسبة للنقل المتماسك عالي الطلب، لا ينبغي للمشترين أن يسألوا فقط عما إذا كان الموصل هو APC، ولكن أيضًا ما إذا كان يتم إجراء فحص التداخل ثلاثي الأبعاد، وما إذا كان يمكن تقديم تقارير ثلاثية الأبعاد، وما إذا كان المنتج يخضع لفحص كامل أو فحص العينات، وما إذا كانت سجلات اختبار IL/RL متاحة قبل الشحن. العديد من حالات فشل الارتباط لا تنتج عن جودة المواد الخام، ولكن عن طريق التلوث أو الخدوش أو الانحراف الهندسي أو التجميع غير المتناسق.
3. نصف قطر الانحناء ومطابقة نوع الأليافأصبحت ذات أهمية متزايدة في بيئات الكابلات عالية الكثافة-. غالبًا ما يشتمل التوجيه الجانبي للمعدات-في الأنظمة المتماسكة على مساحات أكثر ضيقًا، حيث تكون أسلاك التوصيل ووحدات التوزيع والكابلات الأساسية أكثر عرضة للانحناء الموضعي. تُظهر مواد التدريب الموجودة بالفعل اختلافات واضحة في أداء الانحناء بين ألياف G652D وG657A1 وG657A2 في ظل ظروف توجيه نصف القطر الصغير. في سيناريوهات الكابلات المدمجة، تكون G657A1 وG657A2 أكثر ملاءمة بشكل عام لأنها توفر مقاومة أفضل للانحناء. وهذا يعني أن مواصفات الشراء يجب ألا تشير ببساطة إلى "سلك التصحيح-الوضع الفردي" أو "كابل LC-LC". يجب تحديد نوع الألياف وموضع التثبيت والحد الأدنى لمتطلبات أداء الانحناء بوضوح. في واجهات المعدات، وداخل ODFs، وفي مناطق التوجيه الجانبية-للخزانة، غالبًا ما تكون حلول الوضع الفردي-غير الحساسة-الخيار الأكثر موثوقية.
4. إدارة القطبية وكثافة المنفذلها أهمية خاصة في أنظمة 400G/800G. في البنيات التي تستخدم قنوات MPO/MTP، واللوحات عالية الكثافة-، والكابلات المعيارية، لم تعد أخطاء القطبية مجرد مشكلة ميدانية بسيطة. ويمكنها تأخير القبول بشكل مباشر، وتعقيد التوسع، وزيادة المخاطر التشغيلية. تميز وثائق منتج MPO/MTP بوضوح بين الموصلات الذكرية والأنثوية، ووضع APC -المفرد مقابل أجهزة الكمبيوتر متعددة الأوضاع، والخسارة-المنخفضة مقابل الخسارة-القياسية، وهياكل عدد -الألياف المختلفة. وهذا يعني أنه يجب على المشترين تحديد متطلبات الواجهة بدقة بدلاً من استخدام وصف عام مثل "كابل MPO". بالنسبة لتطبيقات 400G/800G، يجب أن تكون مواصفات الشراء عند الحد الأدنى لعدد الألياف، والقطبية، ونوع الوجه النهائي، وجنس الموصل، ومتطلبات التسامح، وموضع التطبيق مثل صندوق السيارة أو جانب المعدات، وما إذا كان الاختبار المنتهي مسبقًا-مطلوبًا.
5. إدارة التسمية وقابلية الصيانةقد لا تبدو وكأنها معلمات بصرية، ولكنها بالغة الأهمية في الممارسة الهندسية الحقيقية. غالبًا ما تشتمل روابط النظام المتماسكة على أجهزة إرسال وأجهزة استقبال ومعدات WDM ولوحات التوصيل والعقد الوسيطة ومنافذ الاختبار. وبدون وجود هيكل متسق لوضع العلامات، ترتفع تكاليف موقع الخطأ والصيانة بسرعة. بالنسبة إلى -مشروعات الألياف عالية الكثافة، فمن المستحسن تحديد قواعد تسمية الكابلات، ومنطق ترقيم المنافذ، وتحديد القطبية، ووضع علامات على الطول، واختبار -إمكانية تتبع الأرقام أثناء مرحلة الشراء. ولا يعمل هذا على تحسين كفاءة النشر الأولية فحسب، بل يعمل أيضًا على تحسين سير عمل التوسعة والاستبدال والفحص في المستقبل.
6. أصبحت وثائق الاختبار جزءًا من متطلبات الشراء نفسها. -لا ينبغي قبول الروابط المتماسكة المتطورة على أساس الاستمرارية البسيطة وحدها. تُظهر مراجع الإنتاج والتدريب الداخلية بالفعل تدفق فحص أكثر اكتمالاً، بما في ذلك فحص الوجه النهائي-والاختبار الهندسي ثلاثي الأبعاد وقياس IL/RL والفحص النهائي -الوجه والتحكم في التغليف. لذلك يجب أن تسأل متطلبات الشراء الأكثر احترافية ما إذا كان المورد يمكنه تقديم تقارير اختبار لكل دفعة أو لكل مجموعة هامة، وما إذا كانت المستندات تتضمن سجلات فحص الوجه IL وRL والنهاية-، وما إذا كانت منتجات MPO/MTP تتضمن نتائج اختبار الألياف المتعددة-، وما إذا كان يمكن دعم قبول المشروع بسجلات فقدان النافذة المزدوجة 1310/1550 نانومتر-بالإضافة إلى التحقق من OTDR وORL عند الضرورة.
7. من منظور الشراء، يمكن تلخيص المتطلبات التي تفرضها الاتصالات المتماسكة 400G/800G على وصلات الألياف في جملة واحدة:يجب ترقية كل نقطة اتصال في الارتباط من اتصال بيني أساسي إلى وحدة اتصال من الدرجة الهندسية- ذات خسارة منخفضة-وانعكاس منخفض-وقابلة للتحقق والتتبع.

القدرة التوريدية لـ FOCC

لدعم النقل المتماسك، ونشر DWDM، وكابلات مركز البيانات عالية الكثافة-، وتحديثات شبكة الاتصالات، توفر FOCC مجموعة واسعة من منتجات اتصال الألياف وحلول الكابلات المنظمة. يشمل نطاق التوريد لدينا أسلاك تصحيح الألياف الضوئية، وتجميعات MPO/MTP، وأسلاك تصحيح FTTA CPRI، ومحولات الألياف، ولوحات التوصيل، وODF، وMDF، وDDF، والخزائن، وحلول كابلات الألياف- ذات التوقف الواحد لمجموعة واسعة من بيئات الشبكات.

بالنسبة للمشترين والفرق الهندسية، لا تقتصر قيمة سلسلة التوريد على توفر المنتج فحسب، بل أيضًا على قدرة المورد على مطابقة التكوين الصحيح مع سيناريو التطبيق الفعلي. في الشبكات الضوئية عالية السرعة-، تضع الأنظمة المختلفة متطلبات مختلفة على نوع الموصل، ونوع الألياف، وفقدان الإدخال، وفقدان الإرجاع، والقطبية، وغلاف الكابل، ومعايير الاختبار. قد يختلف الحل المخصص لاختبار الوحدة الضوئية 400 جيجا/800 جيجا بشكل كبير عن الحل المصمم لنقل DWDM، أو ترقيات العمود الفقري للاتصالات، أو كابلات الحامل عالية الكثافة- في مركز البيانات.

إذا كنت تختار مكونات الألياف الضوئية الداعمة لـاختبار الوحدة الضوئية 400 جيجا/800 جيجا، أو نقل DWDM، أو كابلات مركز البيانات عالية الكثافة-، أو ترقيات رابط الاتصالات، يمكنك تزويد FOCC بمتطلبات مشروعك الأساسية، مثلنوع الوحدة البصرية، واجهة الموصل، نوع الألياف، عدد الألياف، الطول، القطبية، مواصفات الغلاف، ومتطلبات الاختبار. واستنادًا إلى هذه التفاصيل، يمكننا المساعدة في مطابقة حل الاتصال العملي للإنتاج بكميات كبيرة والمتوافق مع احتياجات النشر الخاصة بك.

التعليمات

1. لماذا تجعل أشعة الليزر ذات العرض الخطي الضيق-من جودة وصلة الألياف أكثر أهمية؟
تعمل أشعة الليزر ذات العرض الخطي الضيق- على تحسين النقاء الطيفي واستقرار الطور في أنظمة النقل المتماسكة، ولكنها أيضًا تجعل الرابط أكثر حساسية لانعكاس الموصل، وتلوث الوجه النهائي-، والتأثيرات المرتبطة بالاستقطاب-، وفقدان الإدخال غير الضروري. مع تحسن أداء المصدر البصري، يكون لجودة الارتباط السلبي تأثير مباشر أكثر على هامش OSNR، وعبء عمل DSP، واستقرار الإرسال بشكل عام.

2. هل أسلاك التصحيح LC/UPC القياسية كافية للأنظمة المتماسكة 400G/800G؟
في بعض مواضع التوصيل البيني العامة، قد يستمر استخدام أسلاك التصحيح LC/UPC الاحترافية. ومع ذلك، بالنسبة لمنافذ الإرسال ومنافذ الاستقبال وعقد DWDM حيث يكون الانعكاس الخلفي أكثر أهمية، فغالبًا ما تكون أسلاك التصحيح LC/APC هي الخيار الأفضل لأنها توفر أداءً أعلى لفقد الإرجاع وتساعد في تقليل الطاقة الضوئية المنعكسة.

3. لماذا يعد كل من فقدان الإدراج وخسارة العودة أمرًا بالغ الأهمية في الروابط الضوئية المتماسكة؟
يؤثر فقدان الإدراج بشكل مباشر على ميزانية الارتباط وهامش OSNR، بينما يؤثر فقدان الإرجاع على التحكم في الانعكاس واستقرار المصدر. في الأنظمة المتماسكة، تكون كلا المعلمتين مهمتين لأن الخسارة المفرطة تقلل من قوة الإشارة القابلة للاستخدام، في حين أن الانعكاس المفرط يمكن أن يزيد من ضوضاء النظام ويقلل من أداء الإرسال الإجمالي.