faseroptische Wellenlängenbänder und optische Übertragungsfenster
Im Allgemeinen können Glasfasern auf Silica-Basis Wellenlängen von 250 nm bis 2000 nm übertragen. Die optische Fernübertragung ist jedoch aufgrund der Absorptions- und Streuverluste auf bestimmte Wellenlängenbereiche beschränkt.
Wir haben von den O-Bändern, E-Bändern, L-Bändern usw. gehört. Diese optischen Bänder sind nichts anderes als die Übertragungswellenlängenbereiche von optischen Fasern. Siehe die nachstehende Erklärung.
O - Band Ursprüngliches Band 1260 nm - 1360 nm 0,33 dB / km
E-Band Erweitertes Band 1360 nm - 1460 nm 0,19 dB / km
S - Band Kurzwellenlänge 1460 nm - 1530 nm 0,22 dB / km
C - Band Konventionelle 1530 nm - 1565 nm 0,20 dB / km
L - Band lang 1565 nm - 1625 nm 0,23 dB / km
U - Band ultralang 1625 nm - 1675 nm 0,28 dB / km
Fasern in Telekommunikationsqualität bestehen aus Quarzglas. Wenn sich Licht durch Quarzglasfasern bewegt, wird es aufgrund von Materialabsorption, Streuung, Wellenleiterdämpfung und Leckagemoden gedämpft. Für eine verlustarme Übertragung ist es wichtig, dass das Glas rein ist.
Kürzere Wellenlängen wie 250 nm werden aufgrund der Absorption und Rayleigh-Streuung stärker gedämpft. Höhere Wellenlängen wie über 2000 nm werden ebenfalls aufgrund von Infrarotresonanz-Absorptionsbanden innerhalb des Materials gedämpft. Die Materialabsorption wird durch mechanische Resonanz in der Kristallstruktur des Quarzglases und durch Absorptionspeaks verursacht, die von Metall- und OH-Ionen im Glas herrühren.
Die Dämpfung eines gewöhnlichen Glases, das wir für Fenster verwenden, liegt in der Größenordnung von 1000 dB / km. In den 1960er Jahren begannen Wissenschaftler, die Verunreinigungen vom Glas zu entfernen, um es für die Lichtdurchlässigkeit nützlich zu machen. Den Wissenschaftlern gelang es, Fasern mit niedrigem Wasserpeak zu entwickeln, indem sie OH-Ionen aus dem Siliciumdioxidmaterial eliminierten und es auch in einer Deuteriumumgebung behandelten, um ein mögliches Eindringen von OH-Ionen in die Zukunft zu verhindern.
Der OH-Absorptionsverlust tritt im Bereich von 1380 nm auf. Die Zunahme der Dämpfung aufgrund der Absorption über 1550 nm hinaus ist auf Atomresonanzen zurückzuführen. Ultraviolett- und Infrarotfasern sind ebenfalls verfügbar, werden jedoch im Allgemeinen nicht für die optische Übertragung in einer Telekommunikationsleitung verwendet.
Das U-Band oder Ultra-Long-Band wird zur Systemüberwachung und -wartung verwendet. Die 1550-nm-Region wird für die DWDM-Übertragung verwendet. Mit dem Fortschritt der Glasfasertechnologie werden neue Übertragungsfenster entstehen. Es wurde kürzlich berichtet, dass 1000nm das zukünftige Übertragungsfenster sein wird.