ऑप्टिकल तरंग बैंड का विकास

Jun 02, 2022

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चूंकि फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क उच्च गति, लंबी दूरी और तरंग दैर्ध्य-विभाजन बहुसंकेतन के लिए विकसित हुए हैं (डब्ल्यूडीएम), फाइबर का उपयोग नई तरंग दैर्ध्य श्रेणियों, अर्थात् "बैंड" में किया गया है। फाइबर ट्रांसमिशन बैंड को मूल ओ-बैंड से यू/एक्सएल-बैंड तक परिभाषित और मानकीकृत किया गया है। यह लेख मुख्य रूप से विभिन्न ऑप्टिकल दूरसंचार प्रणालियों के लिए उपयोग किए जाने वाले विशिष्ट फाइबर ट्रांसमिशन बैंड के विकास का वर्णन करेगा।


इन बैंडों में, ओ-बैंड, जिसे ओरिजिनल-बैंड भी कहा जाता है, ऑप्टिकल टेलीकम्युनिकेशन में इस्तेमाल किया जाने वाला पहला बैंड था, क्योंकि यह छोटे पल्स ब्रॉडिंग (छोटे फैलाव) के कारण था; सिंगल-मोड फाइबर ट्रांसमिशन एसएम फाइबर के कटऑफ वेवलेंथ के ठीक ऊपर "ओ-बैंड" में शुरू हुआ, जो लंबे तरंग दैर्ध्य पर ग्लास फाइबर के कम नुकसान और 1310nm डायोड लेजर की उपलब्धता का लाभ उठाने के लिए विकसित हुआ।


DWDM wavelength

ई-बैंड जल शिखर क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करता है जबकि यू/एक्सएल-बैंड सिलिका ग्लास के लिए ट्रांसमिशन विंडो के बहुत अंत में रहता है। CWDM को छोड़कर ई-बैंड (वाटर-पीक बैंड) अभी तक उपयोगी साबित नहीं हुआ है। यह शायद ज्यादातर ओ-बैंड के विस्तार के रूप में उपयोग किया जाता है लेकिन कुछ अनुप्रयोगों का प्रस्ताव दिया गया है और यह निर्माण के लिए बहुत ऊर्जा-गहन है। ई-बैंड और यू/एक्सएल-बैंड आमतौर पर टाले जाते हैं क्योंकि वे उच्च संचरण हानि क्षेत्रों के अनुरूप होते हैं।


1550 एनएम की तरंग दैर्ध्य पर कम नुकसान का लाभ उठाने के लिए, फाइबर को सी-बैंड के लिए विकसित किया गया था। सी-बैंड का उपयोग आमतौर पर ईडीएफए और डब्ल्यूडीएम प्रौद्योगिकियों के साथ अल्ट्रा-लॉन्ग डिस्टेंस ट्रांसमिशन के विकास के साथ किया जाता है। जैसे-जैसे ट्रांसमिशन दूरियां लंबी होती गईं और ऑप्टिकल-टू-इलेक्ट्रॉनिक-टू-ऑप्टिकल रिपीटर्स के बजाय फाइबर एम्पलीफायरों का उपयोग किया जाने लगा, सी-बैंड अधिक महत्वपूर्ण हो गया। DWDM (घने तरंग दैर्ध्य-विभाजन बहुसंकेतन) के आगमन के साथ, जो एकल फाइबर को साझा करने के लिए कई संकेतों को सक्षम करता है, सी-बैंड के उपयोग का विस्तार किया गया था।


फाइबर एम्पलीफायरों (रमन और थुलियम-डॉप्ड) के विकास के साथ, डीडब्ल्यूडीएम प्रणाली को एल-बैंड तक ऊपर की ओर विस्तारित किया गया था, जिसमें ग्लास फाइबर में सबसे कम क्षीणन दर के साथ-साथ ऑप्टिकल प्रवर्धन की संभावना के साथ तरंग दैर्ध्य का लाभ उठाया गया था। एर्बियम-डॉप्ड फाइबर एम्पलीफायर (ईडीएफए, जो इन तरंग दैर्ध्य पर काम करते हैं) इन प्रणालियों के लिए एक प्रमुख सक्षम तकनीक हैं। क्योंकि WDM सिस्टम एक साथ कई तरंग दैर्ध्य का उपयोग करते हैं, जिससे बहुत अधिक क्षीणन हो सकता है। इसलिए ऑप्टिकल प्रवर्धन तकनीक पेश की गई है।


बड़ी उम्मीदों के बावजूद, दुनिया भर में सभी-रमन समाधानों का उपयोग करने वाले स्थापित सिस्टमों की संख्या को एक तरफ गिना जा सकता है। हालांकि, भविष्य में एल-बैंड भी उपयोगी साबित होगा। चूंकि एल-बैंड में ईडीएफए कम कुशल हैं, इसलिए रमन एम्पलीफिकेशन तकनीक के उपयोग को फिर से संबोधित किया जाएगा, जिसमें संबंधित पंपिंग तरंग दैर्ध्य 1485nm के करीब होंगे।


हालाँकि CWDM को अब WDM का एक कम लागत वाला संस्करण माना जाता है जो कि उपयोग में है, अधिकांश लंबी दूरी पर काम नहीं करते हैं। सबसे लोकप्रिय एफटीटीएच पीओएन प्रणाली है, जो उपयोगकर्ताओं को 1490 एनएम (एस-बैंड में) पर डाउनस्ट्रीम सिग्नल भेजती है और कम लागत वाले 1310 एनएम ट्रांसमिशन अपस्ट्रीम का उपयोग करती है। शुरुआती पीओएन सिस्टम टीवी के लिए 1550 डाउनस्ट्रीम का भी उपयोग करते हैं, लेकिन इसे आईपीटीवी द्वारा डाउनस्ट्रीम डिजिटल सिग्नल पर 1490 एनएम पर प्रतिस्थापित किया जा रहा है। अन्य सिस्टम फाइबर के कम क्षीणन के कारण सिग्नल ले जाने के लिए एस, सी और एल बैंड के संयोजन का उपयोग करते हैं। कुछ प्रणालियाँ 1260 एनएम से 1660 एनएम की पूरी रेंज पर 20 एनएम की दूरी पर लेज़रों का भी उपयोग करती हैं, लेकिन केवल कम पानी के शिखर फाइबर के साथ।


यद्यपि ओ-, एस-, सी- और एल-बैंड के विभिन्न तरंग दैर्ध्य बैंड हाल के वर्षों में यातायात के विस्फोटक विस्तार के साथ उपयोग में आए हैं, ओ- और एस-बैंड तरंग दैर्ध्य के लिए ऑप्टिकल फाइबर एम्पलीफायरों का एहसास नहीं हुआ था कई तकनीकी बाधाओं के कारण कई साल। फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले सी- और एल-बैंड एफटीटीएच अनुप्रयोगों के विकास के साथ ऑप्टिकल ट्रांसमिशन सिस्टम में अधिक से अधिक महत्वपूर्ण भूमिका निभाएंगे।


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