Оптические трансиверы ядро для преобразования оптических и электрических сигналов

Связь между скоростью оптического трансивера и длиной волны имеет ключевое значение для оптической связи, поскольку влияет на целостность сигнала, расстояние передачи и ёмкость. Трансиверы работают в диапазоне скоростей (от 1 Гб/с до 800 Гб/с и выше) и длин волн (от 850 нм до 1650 нм), при этом диапазоны O, C и L выполняют разные функции. Эта связь обусловлена поведением света в оптоволокне: затуханием (потерей сигнала) и дисперсией (расширением импульсов). Длина волны 850 нм характеризуется высоким уровнем затухания (~2,5 дБ/км), что делает её подходящей для коротких соединений (≤300 м) в центрах обработки данных с использованием многомодового волокна для передачи на скоростях 10 Гб/с и 40 Гб/с. Длины волн 1310 нм и 1550 нм обеспечивают более низкие потери (~0,3–0,4 дБ/км), что позволяет передавать сигнал на более значительные расстояния — 1310 нм используется для передачи на скорости 10 Гб/с на расстоянии до 40 км (почти нулевая дисперсия), тогда как диапазон 1550 нм / C-диапазон (1530–1565 нм) минимизирует потери и используется совместно с волоконно-оптическими усилителями (EDFA) для высокоскоростной дальней связи (400 Гб/с и 800 Гб/с на расстояниях в тысячи километров). Более высокие скорости (400 Гб/с и выше / 800 Гб/с и выше) связаны с повышенным риском дисперсии. Для таких скоростей применяется усовершенствованная модуляция (например, 16QAM для 400 Гб/с) с использованием C-диапазона, где дисперсия поддается управлению. C-диапазон также поддерживает технологии WDM / DWDM, позволяя упаковывать каналы по 400 Гб/с с шагом 50 Гц для увеличения пропускной способности. Выбор длины волны и скорости зависит от конкретного применения: короткие дистанции используют 850 нм, средние (10–80 км) — 1310 нм / C-диапазон, а дальнюю связь обеспечивают C- и L-диапазоны с когерентными трансиверами. Новые системы на скорости 1,6 Тб/с исследуют расширенный L-диапазон, чтобы избежать перегрузки C-диапазона. Вкратце, длина волны определяет дальность связи и совместимость, а более высокая скорость требует применения определённых методов модуляции и управления дисперсией. Взаимосвязь этих параметров позволяет оптимизировать производительность трансиверов в зависимости от условий их применения.