לייזרים ברוחב קו צר מניעים שדרוגי תקשורת אופטית: כיצד יש לייעל קישורי סיבים?

לייזרים צרים -ברוחב קו מניעים את השדרוג של תקשורת אופטית; כיצד ניתן לבצע אופטימיזציה של קישורי סיבים אופטיים בסנכרון?

ככל שלייזרי רוחב קו צרים-ממשיכים להניע שדרוגים בתקשורת האופטית, תפקידם במערכות קוהרנטיות הופך יותר ויותר קריטי. במונחים מעשיים, לייזר מתכוונן צר-ברוחב קו משמש כנשא אולטרה-יציב לשידור קוהרנטי, כאשר רוחב קו תת--MHz ובקרת אורך גל והספק משולבת חשובים במיוחד עבור פורמטים גבוהים יותר של אפנון-כגון 16QAM ו-64QAM. מחקר שהוצג ב- OFC 2023 הדגיש עוד שמערכות 800G רגישות מאוד לרעש פאזה של מתנד מקומי. ההשלכה ההנדסית היא פשוטה: ברגע שהטוהר הספקטרלי של המשדר ושל המתנד המקומי משתפר, יש סיכוי גבוה יותר שהשתקפויות מחברים, זיהום-פנים, קיטוב{13}}תלוי אובדן (PDL), ואובדן הכנסה נוסף בקישור הסיבים יתורגמו לעומס שחזור פאזה נוסף עבור ה-DSP ועלות OSNR גבוהה יותר.

מסיבה זו, יש לבצע אופטימיזציה של קישור מסונכרן על פני ארבע שכבות: יציאת המקור, צמתי סינון פסיבי, סיב שידור ויציאת מקלט. הן בממשקי המשדר והמקלט, יש לתעדף את פני קצה המגע הפיזי של APC כדי להפחית את השתקפות האחורית. עבור קישורי עמוד שדרה קוהרנטיים-ארוכים, יש להעריך תחילה סיבי G.654.E -נמוכים,-יעילים- בשטח גדול כדי להשיג מרווח OSNR גבוה יותר ולהפחית את הצורך באתרי הגברה או התחדשות נוספים. בצמתי DWDM, אובדן החדרת מסנן, בידוד וסחפת טמפרטורה צריכים להיות בשליטה הדוקה תחת המגבלות של רשת G.694.1. לבסוף, קבלת קישורים צריכה לחרוג מבדיקת המשכיות פשוטה. זה צריך לכלול גם אובדן הכנסה בשני 1310 ננומטר וגם 1550 ננומטר, יחד עם רשומות OTDR ו-ORL. מסקנה הנדסית מעשית המצוטטת לעתים קרובות בניתוח ORL היא שאם כל זוג מחברים ישתקף בסביבות -47 dB, קישור עשוי לתמוך בערך בשישה זוגות מחברים, בעוד ששיפור ביצועי ההשתקפות לסביבות -49 dB יכול להרחיב את זה לכעשרה זוגות. זה מראה בבירור שאופטימיזציה של השתקפות בנקודת חיבור אחת יכולה להתפתח לגידול משמעותי במספר הכולל של ממשקי החיבור שהמערכת יכולה לסבול.

טבלת פרמטרים מפתח

אילו דרישות מציבות רשתות קוהרנטיות של 400G/800G לקישורי סיבים?

עם המעבר לשידור קוהרנטי של 400G ו-800G, לא ניתן עוד לשפוט את עיצוב קישורי הסיבים רק לפי האם הקישור עובד. ככל שפורמטי האפנון, היעילות הספקטרלית ויכולות פיצוי ה-DSP ממשיכות להתקדם, חלון הסובלנות של הקישור האופטי הפסיבי הופך למעשה צר יותר. מנקודת מבט של רכש והנדסה, ההתמקדות לא צריכה להיות מוגבלת למפרט רכיב בודד. מה שחשוב הוא הביצועים הכוללים של כל קישור הסיבים במונחים של אובדן הכנסה, בקרת השתקפות, איכות- הפנים, עקביות מכנית ותחזוקה-לטווח ארוך.

1. הפרמטרים הראשונים שיש להעריך הםאובדן הכנסה (IL)והפסד תשואה (RL). אלו נותרו שני מדדי הביצועים הבסיסיים ביותר של מחברי סיבים אופטיים. חומרי עזר פנימיים גם מבהירים זאת: עבור מחברי סיבים, פרמטרי הביצועים האופטיים העיקריים הם אובדן הכנסה ואובדן החזרה, בעוד שמוצרי MPO/MTP כוללים עוד דרישות אופטיות שונות עבור תצורות PC multi-mode, מצב יחיד-ומצב יחיד- APC. עבור קישורים קוהרנטיים של 400G/800G, אובדן הכנסה הוא לא רק עניין של תקציב קישור, אלא גם משפיע ישירות על שולי OSNR. אובדן החזרה, בינתיים, קשור קשר הדוק לרעש השתקפות ויציבות לייזר, במיוחד בצמתי DWDM, ממשקי משדר וממשקי מקלט. מסיבה זו, רכש עבור מערכות קוהרנטיות לא צריך להיעצר במוצרים "העומדים בסטנדרטים". זה צריך לתת עדיפות{10}}כבלי תיקון ומכלולי תא מטען מקצועיים המיועדים לאובדן הכנסה נמוך והשתקפות נמוכה.
2. סוף-ניקיון הפנים ושליטה בגיאומטריית הפנים-תלת-ממדיתיש להתייחס אליו כאל-דרישת קצה ולא כפעולה מתקנת כשל-. חומרי המוצר של MPO/MTP כבר מתארים מסגרת בקרה תלת-ממדית מלאה, כולל גובה סיבים, גובה דיפרנציאל סיבים, חספוס ועקמומיות, תוך שהם מראים שמחברי APC במצב יחיד- דורשים ביצועי אובדן החזר מחמירים יותר מאשר משטחי קצה רגילים של מחשב. מבחינה מעשית, זה אומר שלשידור קוהרנטי בהזמנה גבוהה-, הקונים צריכים לא רק לשאול אם המחבר הוא APC, אלא גם האם מתבצעת בדיקת תלת מימד התערבותית, האם ניתן לספק דוחות תלת מימד, האם המוצר עובר בדיקה מלאה או בדיקת דגימה, והאם רשומות בדיקת IL/RL זמינות לפני המשלוח. כשלים רבים בקישור אינם נגרמים מאיכות חומר הגלם, אלא מזיהום, שריטות, סטייה גיאומטרית או הרכבה לא עקבית.
3. רדיוס כיפוף והתאמת סוג סיביםהפכו חשובים יותר ויותר בסביבות כבלים בצפיפות גבוהה-. ניתוב צד של ציוד- במערכות קוהרנטיות כולל לעתים קרובות חללים צפופים יותר, שבהם כבלי תיקון, יחידות הפצה וכבלי עמוד שדרה רגישים יותר לכיפוף מקומי. חומרי ההדרכה הקיימים כבר מראים הבדלים ברורים בביצועי הכיפוף בין סיבי G652D, G657A1 ו-G657A2 בתנאי ניתוב רדיוס קטן-. בתרחישי כבלים קומפקטיים, G657A1 ו-G657A2 בדרך כלל מתאימים יותר מכיוון שהם מציעים עמידות טובה יותר לכיפוף. המשמעות היא שמפרטי הרכש לא צריכים לומר "כבל תיקון-יחיד" או "כבל LC-LC". יש להגדיר בבירור את סוג הסיבים, מיקום ההתקנה ודרישת ביצועי הכיפוף המינימליים. בחזיתות הציוד, בתוך ה-ODFs, ובאזורי ניתוב-בצד של ארונות, פתרונות מצב יחיד-לא רגישים-לכיפוף הם לעתים קרובות הבחירה האמינה יותר.
4. ניהול קוטביות וצפיפות יציאותחשובים במיוחד במערכות 400G/800G. בארכיטקטורות המשתמשות ב-MPO/MTP trunks, לוחות בצפיפות- גבוהה ובכבלים מודולריים, שגיאות קוטביות אינן עוד רק בעיית שטח קטנה. הם יכולים לעכב ישירות את הקבלה, לסבך את ההתרחבות ולהגדיל את הסיכון התפעולי. תיעוד מוצר MPO/MTP מבחין בבירור בין מחברים זכרים ונקבים, APC במצב-יחיד לעומת מחשב רב מצב, אובדן- נמוך לעומת אובדן-סטנדרטי ומבני ספירת סיבים- שונים. המשמעות היא שקונים חייבים להגדיר את דרישות הממשק במדויק במקום להשתמש בתיאור כללי כגון "כבל MPO". עבור יישומי 400G/800G, מפרטי הרכש צריכים להיות במינימום ספירת סיבים, קוטביות, סוג קצה-, מין מחבר, דרישות סובלנות, מיקום יישום כגון תא המטען או צד הציוד, והאם נדרשת בדיקה{15}} שהופסקה מראש.
5. ניהול תווית ותחזוקהאולי לא נראים כמו פרמטרים אופטיים, אבל הם קריטיים בפרקטיקה הנדסית אמיתית. קישורי מערכת קוהרנטיים כוללים לרוב משדרים, מקלטים, ציוד WDM, לוחות תיקון, צמתים ביניים ויציאות בדיקה. ללא מבנה תיוג עקבי, מיקום התקלות ועלויות התחזוקה עולות במהירות. עבור פרויקטים של סיבים בצפיפות- גבוהה, מומלץ להגדיר כללי תיוג של כבלים, לוגיקה של מספור יציאות, זיהוי קוטביות, סימון אורך ובדיקת-עקיבות של מספרים במהלך שלב הרכש. זה משפר לא רק את יעילות הפריסה הראשונית, אלא גם את זרימות העבודה של הרחבה, החלפה ובדיקה עתידית.
6. תיעוד הבדיקה הפך לחלק מדרישת הרכש עצמה. אין לקבל קישורים קוהרנטיים-מתקדמים על בסיס המשכיות פשוטה בלבד. הפניות פנימיות לייצור והדרכה כבר מציגות זרימת בדיקה מלאה יותר, כולל-בדיקת פנים, בדיקת גיאומטריה תלת-ממדית, מדידת IL/RL, בדיקת פנים סופית-ובקרת אריזה. דרישת רכש מקצועית יותר צריכה אפוא לשאול האם הספק יכול לספק דוחות בדיקה עבור כל אצווה או עבור כל מכלול קריטי, האם המסמכים כוללים רשומות IL, RL ו-בדיקת קצה, האם מוצרי MPO/MTP כוללים תוצאות בדיקות מרובות-סיבים, והאם ניתן לתמוך בקבלת הפרויקט עם 1310/1550 הפסדים כמו 1310/1550 אימות OTDR ו-ORL במידת הצורך.
7. בפרספקטיבה של רכש, ניתן לסכם את הדרישות שתקשורת קוהרנטית 400G/800G מציבה על קישורי סיבים במשפט אחד:כל נקודת חיבור בקישור חייבת להיות משודרגת מחיבור בסיסי ליחידת חיבור-הנדסית בעלת אובדן- נמוך, השתקפות נמוכה-, ניתנת לאימות וניתנת למעקב.

יכולת האספקה ​​של FOCC

כדי לתמוך בשידור קוהרנטי, פריסת DWDM, כבלים-בצפיפות גבוהה של מרכז נתונים ושדרוגי רשת טלקום, FOCC מספקת סל רחב של מוצרי קישוריות סיבים ופתרונות כבלים מובנים. היקף האספקה ​​שלנו כולל כבלי תיקון סיבים אופטיים, מכלולי MPO/MTP, כבלי תיקון FTTA CPRI, מתאמי סיבים, לוחות תיקון, ODF, MDF, DDF, ארונות ופתרונות כבלים של סיבים- אחת למגוון רחב של סביבות רשת.

עבור קונים וצוותי הנדסה, הערך של שרשרת האספקה ​​הוא לא רק בזמינות המוצר, אלא אם הספק יכול להתאים את התצורה הנכונה לתרחיש היישום בפועל. ברשתות אופטיות מהירות-גבוהות, מערכות שונות מציבות דרישות שונות לגבי סוג מחבר, סוג סיבים, אובדן הכנסה, אובדן החזרה, קוטביות, כיסוי כבלים ותקני בדיקה. פתרון המיועד לבדיקת מודול אופטי 400G/800G עשוי להיות שונה באופן משמעותי מזה שתוכנן עבור שידור DWDM, שדרוגי עמוד שדרה של טלקום או כבלים של מתלים בצפיפות- גבוהה במרכז נתונים.

אם אתה בוחר רכיבי סיבים אופטיים תומכים עבורבדיקת מודול אופטי של 400G/800G, שידור DWDM, כבלים-בצפיפות גבוהה של מרכז נתונים או שדרוגי קישורי טלקום, אתה יכול לספק ל-FOCC את דרישות הפרויקט הבסיסיות שלך, כגוןסוג מודול אופטי, ממשק מחבר, סוג סיבים, ספירת סיבים, אורך, קוטביות, מפרט מעיל ודרישות בדיקה. בהתבסס על הפרטים הללו, נוכל לעזור להתאים פתרון חיבור מעשי לייצור נפח ומותאם לצרכי הפריסה שלך.

שאלות נפוצות

1. מדוע לייזרים ברוחב קו צר- הופכים את איכות קישור הסיבים לחשובה יותר?
לייזרים צרים -ברוחב קו משפרים את הטוהר הספקטרלי ויציבות הפאזה במערכות שידור קוהרנטיות, אך הם גם הופכים את הקישור לרגיש יותר להחזרת מחברים, זיהום-קצה, השפעות הקשורות לקיטוב- ואובדן הכנסה מיותר. ככל שביצועי המקור האופטי משתפרים, לאיכות קישור פסיבי יש השפעה ישירה יותר על שולי OSNR, עומס העבודה של DSP ויציבות השידור הכוללת.

2. האם חוטי תיקון LC/UPC סטנדרטיים מספיקים למערכות קוהרנטיות של 400G/800G?
בחלק ממצבי החיבור הכלליים, עדיין ניתן להשתמש בכבלי תיקון LC/UPC מקצועיים. עם זאת, עבור יציאות משדר, יציאות מקלט וצמתי DWDM שבהם השתקפות אחורית קריטית יותר, כבלי תיקון LC/APC הם לרוב הבחירה הטובה יותר מכיוון שהם מספקים ביצועי אובדן החזר גבוהים יותר ומסייעים להפחית את הכוח האופטי המשתקף.

3. מדוע אובדן הכנסה ואובדן החזרה הם קריטיים בקישורים אופטיים קוהרנטיים?
אובדן הכנסה משפיע ישירות על תקציב הקישור ומרווח OSNR, בעוד שהפסד החזר משפיע על בקרת ההשתקפות ויציבות המקור. במערכות קוהרנטיות, שני הפרמטרים חשובים מכיוון שהפסד מופרז מפחית את עוצמת האות השמיש, בעוד שהשתקפות יתר עלולה להגביר את רעש המערכת ולפגוע בביצועי השידור הכוללים.