باندهای مخابرات نوری

در صنعت مخابرات فیبر نوری، انتقال اطلاعات در بازه‌ی طول موجی انجام می‌گیرد که در آنجا کمترین تضعیف یا افت نوری وجود داشته باشد. این بازه در طول موج بین 1260 تا 1625 نانومتر قراردارد که آن را با توجه به ویژگی‌هایش به چند زیر بخش مختلف تقسیم کرده‌اند. در گذشته برای انتقال اطلاعات توسط فیبر نوری از سه طول موج مختلف که آن‌ها را به نام پنجره‌های مخابراتی می‌شناختند استفاده می‌شده. اما امروزه با گسترش فناوری امکان استفاده از تمام بازه‌ی مخابرات نوری امکان‌پذیر شده است، به این صورت که تمام بازه را به باندهای مختلف که هریک دارای ویژگی‌هایی هستند تقسیم می‌کنند. در ادامه به بررسی این بازه‌ها در باندهای مخابرات نوری می‌پردازیم.باندهای مخابرات نوریهمانطور که بالاتر ذکر شد در گذشته از سه باند یا اصطلاحا پنجره برای انتقال دیتای نوری از طریق فیبرنوری استفاده می‌شده. اولین پنجره که در بازه‌ی طول موجی ۸۰۰ تا ۹۰۰ نانومتر قرار دارد و طول موج مرکزی آن ۸۵۰ نانومتر است برای کاربردهای مالتی‌مد استفاده می‌شود. دو پنجره‌ی بعدی در طول موج‌های بالاتر از قطع قرار دارند و برای کاربردهای سینگل‌مد مناسب هستند. پنجره دوم با طول موج مرکزی ۱۳۱۰ و پنجره سوم با طول موج مرکزی ۱۵۵۰ نانومتر تا سالیان اخیر به‌ عنوان تنها باندهای مخابراتی برای انتقال تک مد دیتای نوری استفاده می‌شدند. اما با پیشرفت تکنولوژی استفاده از سایر طول‌موج‌ها نیز امکان‌پذیر گردید که آن‌ها را تحت عنوان باندهای مخابرات نوری معرفی کردند.پنجره های مخابرات نوریهمانطور که بالاتر ذکر شد، از باندهای فرکانسی متفاوتی برای انتقال اطلاعات نوری استفاده می‌شود که هریک دارای ویژگی‌های متفاوتی هستند اما وجه مشترک تمام آنها این است که دارای کمترین میزان تضعیف در محدوده‌ی طول موجی مجاور خود هستند. از این رو بهترین محدوده برا انتقال اطلاعات محسوب می‌شوند زیرا که دیتای انتقالی را با کمترین تضعیف به سمت گیرنده می‌رسانند. در محدوده‌ی نوری پنج باند مختلف به نام‌های O، E ، S ، C ، L و U وجود دارد که در شکل زیر محدوده‌ی آن‌ها مشخص شده است.باند اول: باند Oباند O که اصطلاحا مخفف Original Band یا Ordinary Band است، اولین باند مخابرات نوری است که در محدوده‌ی طول موجی 1260 تا 1360 نانومتر واقع شده است. همانطور که می‌دانید برای فیبرهای سینگل مود یک طول موج قطع یا کات-آف تعیین می‌شود که فیبرها بعد از آن طول موج توانایی انتقال نور در حالت تک مد را دارند، و در طول موج‌های پایین‌تر چند مد را باهم انتقال می‌دهند و باعث بروز پاشندگی مودال می‌شود. از این رو حد پایین اولین باند برابر با طول موج قطع فیبرنوری (1260نانومتر) است. حد بالای این باند را هم ابتدای باند بعدی مشخص می کند.باند Eباند بعدی که بعد از باند اول قرار می‌گیرد باند E یا extended band به معنای باند توسعه یافته است. همانطور که در شکل 1 مشخص است این باند دقیقا در محدوده‌ی پیک تضعیف فیبرنوری که ناشی از جذب اب است قرار دارد. پیک جذب آب فیبر نوری در طول موج 1383 نانومتر است، اما افزایش محسوس تضعیف از طول موج 1360 نانومتر شروع می شود. بنابراین این طول موج را شروع باند E در نظر می گیرند. از آنجایی‌که این باند در محدوده‌ی تضعیف بالا قرار دارد، باند پر طرفداری برای انتقال اطلاعات نوری نبوده است. اما بعد از پیدایش فیبر نوری G 652 D که تضعیف ناشی از آب آن به طور چشمگیری کاسته شده است استفاده از این باند به مراتب بیشتر شد، اما همچنان در لیست باندهای نوری پرطرفدار نیست.باند S: کوتاه ترین باند مخابرات نوریباند S که نام آن از Short-wavelength band گرفته شده است نسبت به باندهای قبل پهنای باند کمتری دارد، همچنین تضعیف کمتری نیز نسبت به این باندها دارد. باند S از 1460 نانومتر آغاز شده و تا 1530 نانومتر ادامه دارد. از این باند بیشتر برای انتقال دیتا در کاربردهای PON (شبکه نوری غیرفعال) استفاده می‌شود.باند Cباند Conventional همانطور که از نامش پیداست قدیمی ترین باند مخابرات نوری است که قبلا به نام پنجره سوم مخابراتی شناخته می‌شده است. این باند از طول موج 1530 نانومتر آغاز شده و تا 1565 نانومتر ادامه دارد، این محدوده جایی‌ست که فیبرنوری اولیه کمترین تلفات را داشته است. از این رو تا کنون برای اغلب کاربردها از این باند استفاده شده است.باند Lباند بعدی Long wavelength band است که آن را به نام باند L می‌شناسند در محدوده‌ی 1625 تا 1565 نانومتر قرار دارد. بخشی از این باند در پنجره‌ی سوم مخابراتی قدیم قرار گرفته‌است، به این معنی که تلفات بسیار کمی نسبت به سایر باند‌ها دارد. بنابراین هنگامی‌که باند C پاسخگوی تقاضای کاربران نیست، باند L جایگزین مناسبی است. با این حال اگر یک فیبر در هر دو باند L و C دیتا حمل کند، این دو دیتا باید در دو باند مختلف تقویت شوند، در غیر اینصورت با یکدیگر تداخل کرده و ایجاد تلفات بالا می‌کنند.باند Uامروزه آخرین باند طول موجی اختصاص یافته به انتقال فیبرنوری تک مد، باند ultra-long wavelength است که آن را به نام باند U می‌شناسند. این باند بعد از باند L قرار گرفته‌است و از محدوده‌ی 1625 نانومتر تا 1675 نانومتر را پوشش می‌دهد.