De O a L: la evolución de las bandas de longitud de onda óptica
En el sistema de comunicaciones de fibra óptica, se han definido y estandarizado varias bandas de transmisión, desde la banda O original hasta la banda U / XL. Las bandas E y U / XL se han evitado normalmente porque tienen regiones de alta pérdida de transmisión. La banda E representa la región del pico de agua, mientras que la banda U / XL se encuentra al final de la ventana de transmisión del vidrio de sílice.
Las redes interurbanas y de anillo metropolitano ya transportan señales en múltiples longitudes de onda para aumentar el ancho de banda. Las fibras que entran a la casa pronto harán lo mismo. Ahora se han desarrollado varios tipos de sistemas ópticos de telecomunicaciones, algunos basados en multiplexación por división de tiempo (TDM) y otros en multiplexación por división de longitud de onda (WDM), ya sea multiplexación por división de longitud de onda densa (DWDM) o multiplexación por división de longitud de onda gruesa (CWDM). Este artículo puede representar la evolución de las bandas de longitud de onda óptica principalmente al describir estos tres sistemas de alto rendimiento.
Dense Wavelength Division Multiplexing
Los sistemas DWDM se desarrollaron para hacer frente a las crecientes necesidades de ancho de banda de las redes ópticas troncales. El espacio estrecho (generalmente de 0.2 nm) entre las bandas de longitud de onda aumenta el número de longitudes de onda y permite velocidades de datos de varios Terabits por segundo (Tbps) en una sola fibra.
Estos sistemas se desarrollaron primero para las longitudes de onda de la luz láser en la banda C, y luego en la banda L, aprovechando las longitudes de onda con las tasas de atenuación más bajas en la fibra de vidrio, así como la posibilidad de amplificación óptica. Los amplificadores de fibra dopados con erbio (EDFA, que funcionan en estas longitudes de onda) son una tecnología habilitadora clave para estos sistemas. Debido a que los sistemas WDM utilizan muchas longitudes de onda al mismo tiempo, esto puede llevar a una gran atenuación. Por lo tanto se introduce la tecnología de amplificación óptica. La amplificación Raman y los amplificadores de fibra dopados con erbio son dos tipos comunes que se utilizan en el sistema WDM.
Para satisfacer la demanda de "ancho de banda ilimitado", se creía que DWDM tendría que extenderse a más bandas. En el futuro, sin embargo, la banda L también será útil. Debido a que los EDFA son menos eficientes en la banda L, se volverá a abordar el uso de la tecnología de amplificación Raman, con longitudes de onda de bombeo relacionadas cercanas a 1485 nm.
Multiplexación por división de onda gruesa
CWDM es la versión de bajo costo de WDM. En general, estos sistemas no están amplificados y, por lo tanto, tienen un alcance limitado. Por lo general, utilizan fuentes de luz menos costosas que no están desestabilizadas por temperatura. Se necesitan espacios más grandes entre las longitudes de onda, generalmente 20 nm. Por supuesto, esto reduce el número de longitudes de onda que se pueden usar y, por lo tanto, también reduce el ancho de banda total disponible.
Los sistemas actuales utilizan las bandas S, C y L porque estas bandas habitan en la región natural para bajas pérdidas ópticas en la fibra de vidrio. Aunque la extensión a la banda O y E (1310 nm a 1450 nm) es posible, el alcance del sistema (la distancia que la luz puede recorrer en fibra y aún así proporcionar una buena señal sin amplificación) sufrirá como resultado de las pérdidas incurridas por el uso de Región de 1310 nm en fibras modernas.
Multiplexación por división de tiempo
Los sistemas TDM utilizan una o dos bandas de longitud de onda (con una banda de longitud de onda asignada a cada dirección). Las soluciones de TDM se encuentran actualmente en el centro de atención con el despliegue de tecnologías de fibra para el hogar (FTTH). Tanto EPON como GPON son sistemas TDM. La asignación de ancho de banda estándar para GPON requiere entre 1260 y 1360 nm en sentido ascendente, 1440 a 1500 nm en sentido descendente y 1550 a 1560 nm para video por cable.
Para satisfacer el aumento de la demanda de ancho de banda, estos sistemas requerirán una actualización. Algunos predicen que TDM y CWDM (o incluso DWDM) tendrán que coexistir en las mismas fibras de red instaladas. Para lograr esto, se está trabajando en los cuerpos de estandarización para definir filtros que bloqueen las longitudes de onda no GPON para los clientes actualmente instalados. Esto requerirá que la parte CWDM use bandas de longitud de onda alejadas de las reservadas para GPON. En consecuencia, tendrán que usar la banda L o las bandas C y L y el video provisto no se utilizará.
Conclusión
En cada caso, se ha demostrado que el rendimiento suficiente garantiza un alto rendimiento para los sistemas de hoy y de mañana. Por este artículo, sabemos que la banda O original ya no satisface el rápido desarrollo del alto ancho de banda. Y la evolución de las bandas de longitud de onda óptica significa que cada vez se necesitarán más bandas. En el futuro, con el crecimiento de las aplicaciones FTTH, no hay duda de que las bandas C y L desempeñarán un papel cada vez más importante en el sistema de transmisión óptica.
