ئوپتىك تالا دۇنياسىنىڭ «رەڭ پالتىسى»: نېمە ئۈچۈن ئوپتىك مودۇللارنىڭ يەتكۈزۈش ئارىلىقى بۇنچە زور دەرىجىدە ئۆزگىرىدۇ

ئوپتىك تالا ئالاقە دۇنياسىدا، نۇر دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنى تاللاش رادىئو ئىستانسىسىنى تەڭشەشكە ئوخشايدۇ - پەقەت توغرا «چاستوتا» نى تاللىغاندىلا سىگناللارنى ئېنىق ۋە مۇقىم يەتكۈزگىلى بولىدۇ. نېمە ئۈچۈن بەزى ئوپتىك مودۇللارنىڭ يەتكۈزۈش ئارىلىقى پەقەت 500 مېتىر، يەنە بەزىلىرى يۈزلىگەن كىلومېتىرغا يېتىدۇ؟ بۇنىڭ سىرى نۇرنىڭ «رەڭگى»دە، يەنى ئېنىقراق ​​قىلىپ ئېيتقاندا، نۇرنىڭ دولقۇن ئۇزۇنلۇقىدا.

زامانىۋى ئوپتىكىلىق ئالاقە تورلىرىدا، ئوخشىمىغان دولقۇن ئۇزۇنلۇقىدىكى ئوپتىكىلىق مودۇللار روشەن ئوخشىمايدىغان رول ئوينايدۇ. ئۈچ يادرولۇق دولقۇن ئۇزۇنلۇقى — 850nm، 1310nm ۋە 1550nm — ئوپتىكىلىق ئالاقىنىڭ ئاساسىي رامكىسىنى شەكىللەندۈرىدۇ، ھەر بىرى يەتكۈزۈش ئارىلىقى، يوقىتىش خۇسۇسىيىتى ۋە قوللىنىش ئەھۋاللىرىغا ئىختىساسلاشقان.

نېمە ئۈچۈن كۆپ دولقۇن ئۇزۇنلۇقىغا ئېھتىياجلىق؟

ئوپتىكىلىق مودۇللاردىكى دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنىڭ كۆپ خىللىقىنىڭ ئاساسلىق سەۋەبى، ئوپتىكىلىق تالا يەتكۈزۈشتىكى ئىككى چوڭ قىيىنچىلىقتا: يوقىتىش ۋە تارقىلىش. ئوپتىكىلىق سىگناللار ئوپتىكىلىق تالادا يەتكۈزۈلگەندە، ئېنېرگىيەنىڭ سۈمۈرۈلۈشى، تارقىلىشى ۋە مۇھىتنىڭ ئېقىپ كېتىشى سەۋەبىدىن ئاجىزلىشىشى (يوقىلىشى) يۈز بېرىدۇ. شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا، ھەر خىل دولقۇن تەركىبلىرىنىڭ تارقىلىش سۈرئىتىنىڭ تەكشى بولماسلىقى سىگنال ئىمپۇلسىنىڭ كېڭىيىشىنى (تارقىلىشىنى) كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. بۇ كۆپ دولقۇن ئۇزۇنلۇقىدىكى ھەل قىلىش چارىلىرىنىڭ بارلىققا كېلىشىگە سەۋەب بولدى:

850nm بەلباغ: ئاساسلىقى كۆپ خىل ئوپتىكىلىق تالادا ئىشلەيدۇ، يەتكۈزۈش ئارىلىقى ئادەتتە بىر قانچە يۈز مېتىر (مەسىلەن، ~ 550 مېتىر) ئارىلىقىدا بولىدۇ، ھەمدە قىسقا ئارىلىقتىكى يەتكۈزۈشنىڭ ئاساسلىق كۈچى (مەسىلەن، سانلىق مەلۇمات مەركەزلىرى ئىچىدە).

1310nm بەلباغ: ئۆلچەملىك يەككە ھالەتلىك تالالاردا تۆۋەن تارقىلىش خۇسۇسىيىتىنى نامايان قىلىدۇ، يەتكۈزۈش ئارىلىقى ئون نەچچە كىلومېتىرغا يېتىدۇ (مەسىلەن، ~ 60 كىلومېتىر)، بۇ ئۇنى ئوتتۇرا مۇساپىلىك يەتكۈزۈشنىڭ ئاساسى قىلىدۇ.

1550nm لېنتا: ئەڭ تۆۋەن ئاجىزلىشىش نىسبىتى (تەخمىنەن 0.19dB/km) بىلەن، نەزەرىيە جەھەتتىن يەتكۈزۈش ئارىلىقى 150 كىلومېتىردىن ئېشىپ كېتىشى مۇمكىن، بۇ ئۇنى ئۇزۇن مۇساپىلىك ۋە ھەتتا ئىنتايىن ئۇزۇن مۇساپىلىك يەتكۈزۈشنىڭ پادىشاھىغا ئايلاندۇرىدۇ.

دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنى بۆلۈش كۆپ تەرەپلىمە ئۇلاش (WDM) تېخنىكىسىنىڭ گۈللىنىشى ئوپتىكىلىق تالانىڭ سىغىمىنى زور دەرىجىدە ئاشۇردى. مەسىلەن، يەككە تالا قوش يۆنىلىشلىك (BIDI) ئوپتىكىلىق مودۇللار يەتكۈزۈش ۋە قوبۇل قىلىش ئۇچىدا ئوخشىمىغان دولقۇن ئۇزۇنلۇقى (مەسىلەن، 1310nm/1550nm بىرىكمىسى) ئارقىلىق يەككە تالادا قوش يۆنىلىشلىك ئالاقىنى ئەمەلگە ئاشۇرۇپ، تالا بايلىقىنى زور دەرىجىدە تېجەيدۇ. تېخىمۇ ئىلغار زىچ دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنى بۆلۈش كۆپ تەرەپلىمە ئۇلاش (DWDM) تېخنىكىسى مەلۇم بەلباغلاردا (مەسىلەن، O بەلباغ 1260-1360nm) ناھايىتى تار دولقۇن ئۇزۇنلۇقى بوشلۇقىغا (مەسىلەن، 100GHz) ئېرىشەلەيدۇ، يەككە تالا ئون نەچچە ياكى ھەتتا يۈزلىگەن دولقۇن ئۇزۇنلۇقى قاناللىرىنى قوللىيالايدۇ، ئومۇمىي يەتكۈزۈش سىغىمىنى Tbps دەرىجىسىگە يەتكۈزىدۇ ۋە تالا ئوپتىكىنىڭ پوتېنسىيالىنى تولۇق ئاشكارىلايدۇ.

ئوپتىكىلىق مودۇللارنىڭ دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنى ئىلمىي ئۇسۇلدا قانداق تاللاش كېرەك؟

دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنى تاللاش تۆۋەندىكى ئاساسلىق ئامىللارنى ئومۇميۈزلۈك ئويلىشىشنى تەلەپ قىلىدۇ:

يەتكۈزۈش ئارىلىقى:

• قىسقا ئارىلىق (≤ 2km): ئەڭ ياخشىسى 850nm (كۆپ خىل مودېللىق تالا).
• ئوتتۇرا ئارىلىق (10-40 كىلومېتىر): 1310nm (يەككە رېژىملىق تالا) غا ماس كېلىدۇ.
• ئۇزۇن مۇساپىلىك (≥ 60 كىلومېتىر): 1550nm (يەككە مودېللىق تالا) تاللىنىشى ياكى ئوپتىكىلىق كۈچەيتكۈچ بىلەن بىرلىكتە ئىشلىتىلىشى كېرەك.

سىغىم تەلىپى:

• ئادەتتىكى سودا: مۇقىم دولقۇن ئۇزۇنلۇقى مودۇللىرى يېتەرلىك.
• چوڭ سىغىملىق، يۇقىرى زىچلىقتىكى يەتكۈزۈش: DWDM/CWDM تېخنىكىسى تەلەپ قىلىنىدۇ. مەسىلەن، O بەلباغدا ئىشلەيدىغان 100G DWDM سىستېمىسى ئون نەچچە يۇقىرى زىچلىقتىكى دولقۇن ئۇزۇنلۇقىدىكى قاناللارنى قوللىيالايدۇ.

چىقىم ئامىللىرى:

• مۇقىم دولقۇن ئۇزۇنلۇقى مودۇلى: دەسلەپكى بىرلىك باھاسى نىسبەتەن تۆۋەن، ئەمما كۆپ خىل دولقۇن ئۇزۇنلۇقى مودېللىرىدىكى زاپاس زاپچاسلارنى زاپاس ساقلاش كېرەك.
• تەڭشىگىلى بولىدىغان دولقۇن ئۇزۇنلۇقى مودۇلى: دەسلەپكى مەبلەغ سېلىش نىسبەتەن يۇقىرى، ئەمما يۇمشاق دېتال تەڭشەش ئارقىلىق، ئۇ كۆپ خىل دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنى قاپلىيالايدۇ، زاپاس زاپچاسلارنى باشقۇرۇشنى ئاددىيلاشتۇرالايدۇ، ھەمدە ئۇزۇن مۇددەتتە ئىشلىتىش ۋە ئاسراشنىڭ مۇرەككەپلىكى ۋە تەننەرخىنى تۆۋەنلىتىدۇ.

قوللىنىش سىنارىيەسى:

• سانلىق مەلۇمات مەركىزى ئۆزئارا باغلىنىشى (DCI): يۇقىرى زىچلىقتىكى، تۆۋەن قۇۋۋەتلىك DWDM ھەل قىلىش چارىلىرى ئاساسلىق ئېقىم.
• 5G ئالدى تەرەپتىكى تور: باھا، كېچىكىش ۋە ئىشەنچلىكلىك قاتارلىق جەھەتلەردە يۇقىرى تەلەپلەر بىلەن، سانائەت دەرىجىلىك لايىھەلەنگەن يەككە تالا قوش يۆنىلىشلىك (BIDI) مودۇللىرى ئورتاق تاللاش.
• كارخانا باغچىسى تورى: ئارىلىق ۋە بەلۋاغ كەڭلىكى تەلىپىگە ئاساسەن، تۆۋەن قۇۋۋەتلىك، ئوتتۇرا ۋە قىسقا ئارىلىقتىكى CWDM ياكى مۇقىم دولقۇن ئۇزۇنلۇقى مودۇللىرىنى تاللىغىلى بولىدۇ.

خۇلاسە: تېخنىكىلىق تەرەققىيات ۋە كەلگۈسىدىكى مەسىلىلەر

ئوپتىكىلىق مودۇل تېخنىكىسى تېز سۈرئەتتە تەرەققىي قىلىشنى داۋاملاشتۇرماقتا. دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنى تاللاش ئالماشتۇرغۇچ (WSS) ۋە كرېمنىي ئۈستىدىكى سۇيۇق كىرىستال (LCoS) قاتارلىق يېڭى ئۈسكۈنىلەر تېخىمۇ جانلىق ئوپتىكىلىق تور قۇرۇلمىسىنىڭ تەرەققىياتىنى ئىلگىرى سۈرمەكتە. O-بەلگە قاتارلىق مەلۇم بەلباغلارغا قارىتىلغان يېڭىلىقلار ئىقتىدارنى ئۈزلۈكسىز ئەلالاشتۇرماقتا، مەسىلەن، مودۇلنىڭ توك سەرپىياتىنى كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە تۆۋەنلىتىش بىلەن بىر ۋاقىتتا ئوپتىكىلىق سىگنال-شاۋقۇن نىسبىتى (OSNR) نىڭ يېتەرلىك چېكىنى ساقلاپ قالماقتا.

كەلگۈسىدىكى تور قۇرۇلۇشىدا، ئىنژېنېرلار دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنى تاللىغاندا يەتكۈزۈش ئارىلىقىنى توغرا ھېسابلاپلا قالماي، يەنە توك سەرپىياتى، تېمپېراتۇرىغا ماسلىشىشچانلىقى، ئورۇنلاشتۇرۇش زىچلىقى ۋە پۈتۈن ھاياتلىق دەۋرىيلىكىنىڭ ئىشلىتىش ۋە ئاسراش تەننەرخىنى ئومۇميۈزلۈك باھالىشى كېرەك. يۇقىرى ئىشەنچلىك ئوپتىكىلىق مودۇللار قىيىن مۇھىتتا (مەسىلەن، -40 ℃ قاتتىق سوغۇق) ئون نەچچە كىلومېتىر مۇقىم ئىشلىيەلەيدۇ، مۇرەككەپ ئورۇنلاشتۇرۇش مۇھىتى (مەسىلەن، يىراق بازا پونكىتلىرى) ئۈچۈن مۇھىم تىرەككە ئايلىنىۋاتىدۇ.