Laser mit schmaler Linienbreite treiben die Verbesserung der optischen Kommunikation voran: Wie sollten Glasfaserverbindungen optimiert werden?

Laser mit schmaler-Linienbreite treiben die Modernisierung der optischen Kommunikation voran; Wie können Glasfaserverbindungen synchron optimiert werden?

Da Laser mit schmaler -Linienbreite weiterhin Verbesserungen in der optischen Kommunikation vorantreiben, wird ihre Rolle in kohärenten Systemen immer wichtiger. In der Praxis dient ein abstimmbarer Laser mit schmaler-Linienbreite als ultra-stabiler Träger für kohärente Übertragung, wobei eine Linienbreite von unter-MHz und eine integrierte Wellenlängen- und Leistungssteuerung besonders wichtig für Modulationsformate höherer{5}}Ordnung wie 16QAM und 64QAM sind. Auf der OFC 2023 vorgestellte Forschungsergebnisse haben außerdem gezeigt, dass 800G-Systeme sehr empfindlich auf Phasenrauschen des lokalen Oszillators reagieren. Die technische Implikation ist einfach: Sobald sich die spektrale Reinheit sowohl des Senders als auch des Lokaloszillators verbessert, ist es wahrscheinlicher, dass Steckerreflexionen, Endflächenverunreinigungen, polarisationsabhängige Verluste (PDL) und zusätzliche Einfügungsverluste in der Glasfaserverbindung zu einer zusätzlichen Belastung der Phasenwiederherstellung für den DSP und höheren OSNR-Kosten führen.

Aus diesem Grund sollte die synchronisierte Verbindungsoptimierung auf vier Ebenen durchgeführt werden: dem Quellport, den passiven Filterknoten, der Übertragungsfaser und dem Empfängerport. Sowohl an der Sender- als auch an der Empfängerschnittstelle sollten APC-Endflächen mit physischem Kontakt Vorrang haben, um Rückreflexionen zu reduzieren. Für kohärente Langstrecken-Backbone-Verbindungen sollten zuerst G.654.E-Fasern mit geringer-Dämpfung und großer-effektiver-Fläche evaluiert werden, um eine höhere OSNR-Marge zu erzielen und den Bedarf an zusätzlichen Verstärkungs- oder Regenerationsstandorten zu reduzieren. Bei DWDM-Knoten sollten Filtereinfügedämpfung, Isolierung und Temperaturdrift streng unter den Einschränkungen des G.694.1-Gitters kontrolliert werden. Schließlich sollte die Link-Akzeptanz über einfache Kontinuitätstests hinausgehen. Es sollte auch die Einfügungsdämpfung bei 1310 nm und 1550 nm sowie OTDR- und ORL-Aufzeichnungen umfassen. Eine praktische technische Schlussfolgerung, die in der ORL-Analyse häufig zitiert wird, ist, dass, wenn jedes Steckerpaar etwa -47 dB reflektiert, eine Verbindung etwa sechs Steckerpaare unterstützen kann, während eine Verbesserung der Reflexionsleistung auf etwa -49 dB diese Zahl auf etwa zehn Paare erweitern kann. Dies zeigt deutlich, dass die Optimierung der Reflexion an einem einzelnen Verbindungspunkt zu einer deutlichen Erhöhung der Gesamtzahl der Verbindungsschnittstellen führen kann, die das System tolerieren kann.

Schlüsselparametertabelle

Welche Anforderungen stellen kohärente 400G/800G-Netzwerke an Glasfaserverbindungen?

Mit dem Übergang zur kohärenten 400G- und 800G-Übertragung kann das Glasfaserverbindungsdesign nicht mehr einfach danach beurteilt werden, ob die Verbindung funktioniert. Mit der Weiterentwicklung von Modulationsformaten, spektraler Effizienz und DSP-Kompensationsfähigkeiten wird das Toleranzfenster der passiven optischen Verbindung tatsächlich enger. Aus Beschaffungs- und Engineering-Sicht sollte der Fokus nicht auf eine einzelne Komponentenspezifikation beschränkt sein. Was zählt, ist die Gesamtleistung der gesamten Glasfaserverbindung in Bezug auf Einfügedämpfung, Reflexionskontrolle, Endflächenqualität, mechanische Konsistenz und langfristige Wartbarkeit.

1. Die ersten auszuwertenden Parameter sindEinfügedämpfung (IL)UndRückflussdämpfung (RL). Dies sind nach wie vor die beiden grundlegendsten Leistungsindikatoren von Glasfasersteckverbindern. Interne Referenzmaterialien verdeutlichen dies auch: Bei Glasfasersteckverbindern sind die wichtigsten optischen Leistungsparameter Einfügungsdämpfung und Rückflussdämpfung, während MPO/MTP-Produkte darüber hinaus unterschiedliche optische Anforderungen für Multimode-, Single-{2}-Mode-PC- und Single-{3}-Mode-APC-Konfigurationen mit sich bringen. Bei kohärenten 400G/800G-Verbindungen ist die Einfügungsdämpfung nicht nur eine Frage des Verbindungsbudgets, sondern wirkt sich auch direkt auf die OSNR-Marge aus. Die Rückflussdämpfung hängt eng mit Reflexionsrauschen und Laserstabilität zusammen, insbesondere an DWDM-Knoten, Senderschnittstellen und Empfängerschnittstellen. Aus diesem Grund sollte die Beschaffung für kohärente Systeme nicht bei „standardkonformen“ Produkten stehen bleiben. Dabei sollten professionelle -Patchkabel und Trunk-Baugruppen bevorzugt werden, die auf geringe Einfügungsdämpfung und geringe Reflexion ausgelegt sind.
2. End{0}}Sauberkeit der End-und 3D-End-Geometriekontrollemuss als Front-{0}}Anforderung und nicht als Korrekturmaßnahme nach-Fehlern behandelt werden. MPO/MTP-Produktmaterialien beschreiben bereits einen vollständigen 3D-Kontrollrahmen, einschließlich Faserhöhe, Faserdifferenzhöhe, Rauheit und Krümmung, und zeigen gleichzeitig, dass Single--Mode-APC-Steckverbinder eine strengere Rückflussdämpfungsleistung erfordern als gewöhnliche PC-Endflächen. In der Praxis bedeutet dies, dass Käufer für eine kohärente Übertragung hoher Ordnung nicht nur fragen sollten, ob es sich bei dem Stecker um einen APC-Stecker handelt, sondern auch, ob eine interferometrische 3D-Prüfung durchgeführt wird, ob 3D-Berichte bereitgestellt werden können, ob das Produkt einer vollständigen Prüfung oder Stichprobenprüfung unterzogen wird und ob IL/RL-Prüfaufzeichnungen vor dem Versand verfügbar sind. Viele Verbindungsausfälle werden nicht durch die Qualität des Rohmaterials verursacht, sondern durch Verunreinigungen, Kratzer, geometrische Abweichungen oder inkonsistente Montage.
3. Anpassung von Biegeradius und Fasertypsind in Umgebungen mit hoher -Verkabelungsdichte immer wichtiger geworden. Die geräteseitige Verlegung in kohärenten Systemen erfordert häufig engere Räume, in denen Patchkabel, Verteilereinheiten und Backbone-Kabel anfälliger für lokale Biegungen sind. Vorhandene Schulungsmaterialien zeigen bereits deutliche Unterschiede in der Biegeleistung zwischen G652D-, G657A1- und G657A2-Fasern unter Verlegungsbedingungen mit kleinem Radius. In kompakten Verkabelungsszenarien sind G657A1 und G657A2 im Allgemeinen besser geeignet, da sie eine bessere Biegefestigkeit bieten. Dies bedeutet, dass in den Beschaffungsspezifikationen nicht einfach „Single-Mode-Patchkabel“ oder „LC-LC-Kabel“ stehen sollte. Der Fasertyp, die Installationsposition und die Mindestanforderungen an die Biegeleistung sollten klar definiert sein. An Gerätefronten, in ODFs und in schrankseitigen Routingbereichen sind biegeunempfindliche Singlemode-Lösungen oft die zuverlässigere Wahl.
4. Polaritätsmanagement und Portdichtesind besonders wichtig in 400G/800G-Systemen. In Architekturen mit MPO/MTP-Trunks, Panels mit hoher -Dichte und modularer Verkabelung sind Polaritätsfehler nicht mehr nur ein unbedeutendes Feldproblem. Sie können die Akzeptanz direkt verzögern, die Erweiterung erschweren und das Betriebsrisiko erhöhen. In der MPO/MTP-Produktdokumentation wird klar zwischen männlichen und weiblichen Steckverbindern, Single-{6}Mode-APC und Multimode-PC, geringer {{7}Verlust und Standard-{8}Verlust sowie unterschiedlichen Faseranzahlstrukturen unterschieden. Das bedeutet, dass Käufer die Schnittstellenanforderungen genau definieren müssen, anstatt eine generische Beschreibung wie „MPO-Kabel“ zu verwenden. Für 400G/800G-Anwendungen sollten in den Beschaffungsspezifikationen mindestens die Anzahl der Fasern, die Polarität, der Endflächentyp, das Steckergeschlecht, Toleranzanforderungen, die Anwendungsposition, z. B. Hauptleitung oder Geräteseite, sowie die Frage, ob vorab abgeschlossene Tests erforderlich sind, angegeben werden.
5. Etikettenverwaltung und WartbarkeitSie sehen vielleicht nicht wie optische Parameter aus, sind aber in der realen Ingenieurspraxis von entscheidender Bedeutung. Zu kohärenten Systemverbindungen gehören häufig Sender, Empfänger, WDM-Geräte, Patchpanels, Zwischenknoten und Testports. Ohne eine einheitliche Kennzeichnungsstruktur steigen Fehlerortungs- und Wartungskosten schnell an. Bei Glasfaserprojekten mit hoher -Dichte empfiehlt es sich, bereits in der Beschaffungsphase Kabelbeschriftungsregeln, Portnummerierungslogik, Polaritätsidentifikation, Längenmarkierung und Testnummern-Rückverfolgbarkeit zu definieren. Dies verbessert nicht nur die Effizienz der anfänglichen Bereitstellung, sondern auch zukünftige Erweiterungs-, Austausch- und Inspektionsabläufe.
6. Die Prüfdokumentation ist Teil der Beschaffungsanforderung selbst geworden. Hochwertige kohärente Links sollten nicht allein aufgrund der einfachen Kontinuität akzeptiert werden. Interne Produktions- und Schulungsreferenzen zeigen bereits einen umfassenderen Prüfablauf, einschließlich Stirnflächeninspektion, 3D-Geometrieprüfung, IL/RL-Messung, abschließende Stirnflächenprüfung und Verpackungskontrolle. Bei einer professionelleren Beschaffungsanforderung sollte daher gefragt werden, ob der Lieferant Testberichte für jede Charge oder jede kritische Baugruppe bereitstellen kann, ob die Dokumente IL-, RL- und End{7}}-Inspektionsaufzeichnungen enthalten, ob MPO/MTP-Produkte Mehrfaser-Testergebnisse enthalten und ob die Projektabnahme mit 1310/1550-nm-Dual-Window-Verlustaufzeichnungen sowie OTDR- und ORL-Verifizierung, sofern erforderlich, unterstützt werden kann.
7. Aus Beschaffungssicht lassen sich die Anforderungen, die die kohärente 400G/800G-Kommunikation an Glasfaserverbindungen stellt, in einem Satz zusammenfassen:Jeder Verbindungspunkt in der Verbindung muss von einer einfachen Verbindung zu einer technisch hochwertigen Verbindungseinheit aufgerüstet werden, die verlustarm, reflexionsarm, überprüfbar und rückverfolgbar ist.

Lieferkapazität des FOCC

Zur Unterstützung kohärenter Übertragung, DWDM-Bereitstellung, Rechenzentrumsverkabelung mit hoher Dichte und Upgrades von Telekommunikationsnetzwerken bietet FOCC ein breites Portfolio an Glasfaserverbindungsprodukten und strukturierten Verkabelungslösungen. Unser Lieferumfang umfasst Glasfaser-Patchkabel, MPO/MTP-Baugruppen, FTTA CPRI-Patchkabel, Glasfaseradapter, Patchpanels, ODF, MDF, DDF, Schränke und Glasfaserverkabelungslösungen aus einer Hand für eine Vielzahl von Netzwerkumgebungen.

Für Einkäufer und Entwicklungsteams liegt der Wert der Lieferkette nicht nur in der Produktverfügbarkeit, sondern auch darin, ob der Lieferant die richtige Konfiguration an das tatsächliche Anwendungsszenario anpassen kann. In optischen Hochgeschwindigkeitsnetzwerken stellen unterschiedliche Systeme unterschiedliche Anforderungen an den Steckertyp, den Fasertyp, die Einfügungsdämpfung, die Rückflussdämpfung, die Polarität, den Kabelmantel und die Prüfstandards. Eine Lösung, die für das Testen optischer 400G/800G-Module vorgesehen ist, kann sich erheblich von einer Lösung unterscheiden, die für DWDM-Übertragung, Telekommunikations-Backbone-Upgrades oder Rack-Verkabelung mit hoher Dichte in einem Rechenzentrum entwickelt wurde.

Wenn Sie unterstützende Glasfaserkomponenten für auswählenTesten optischer 400G/800G-Module, DWDM-Übertragung, Verkabelung von Rechenzentren mit hoher Dichte oder Upgrades von Telekommunikationsverbindungen, können Sie FOCC Ihre grundlegenden Projektanforderungen mitteilen, wie zTyp des optischen Moduls, Anschlussschnittstelle, Fasertyp, Faseranzahl, Länge, Polarität, Mantelspezifikation und Testanforderungen. Basierend auf diesen Details können wir Ihnen dabei helfen, eine Verbindungslösung zu finden, die für die Massenproduktion geeignet und auf Ihre Bereitstellungsanforderungen abgestimmt ist.

Häufig gestellte Fragen

1. Warum machen Laser mit schmaler-Linienbreite die Qualität der Glasfaserverbindung wichtiger?
Laser mit schmaler -Linienbreite verbessern die spektrale Reinheit und Phasenstabilität in kohärenten Übertragungssystemen, machen die Verbindung aber auch empfindlicher gegenüber Steckerreflexionen, Endflächenverunreinigungen, polarisationsbedingten Effekten und unnötigem Einfügungsverlust. Mit der Verbesserung der Leistung optischer Quellen hat die Qualität der passiven Verbindung einen direkteren Einfluss auf die OSNR-Marge, die DSP-Arbeitslast und die allgemeine Übertragungsstabilität.

2. Reichen Standard-LC/UPC-Patchkabel für kohärente 400G/800G-Systeme aus?
An einigen allgemeinen Verbindungspositionen können weiterhin professionelle LC/UPC-Patchkabel verwendet werden. Für Sender-Ports, Empfänger-Ports und DWDM-Knoten, bei denen die Rückreflexion jedoch kritischer ist, sind LC/APC-Patchkabel oft die bessere Wahl, da sie eine höhere Rückflussdämpfung bieten und zur Reduzierung der reflektierten optischen Leistung beitragen.

3. Warum sind sowohl Einfügungsdämpfung als auch Rückflussdämpfung bei kohärenten optischen Verbindungen von entscheidender Bedeutung?
Die Einfügungsdämpfung wirkt sich direkt auf das Verbindungsbudget und den OSNR-Spielraum aus, während die Rückflussdämpfung die Reflexionskontrolle und die Quellenstabilität beeinflusst. In kohärenten Systemen sind beide Parameter wichtig, da übermäßige Verluste die nutzbare Signalstärke verringern, während übermäßige Reflexion das Systemrauschen erhöhen und die Gesamtübertragungsleistung verschlechtern kann.