फायबर ऑप्टिक कम्युनिकेशनच्या जगात, प्रकाश तरंगलांबी निवडणे हे रेडिओ फ्रिक्वेन्सी ट्यूनिंग आणि चॅनेल निवडीसारखे आहे. योग्य "चॅनेल" निवडूनच सिग्नल स्पष्ट आणि स्थिरपणे प्रसारित केला जाऊ शकतो. काही ऑप्टिकल मॉड्यूल्सचे ट्रान्समिशन अंतर फक्त ५०० मीटर का असते, तर काही शेकडो किलोमीटरपेक्षा जास्त का असू शकतात? रहस्य त्या प्रकाशाच्या किरणाच्या 'रंगात' आहे - अधिक स्पष्टपणे, प्रकाशाची तरंगलांबी.
आधुनिक ऑप्टिकल कम्युनिकेशन नेटवर्क्समध्ये, वेगवेगळ्या तरंगलांबींचे ऑप्टिकल मॉड्यूल पूर्णपणे भिन्न भूमिका बजावतात. ८५०nm, १३१०nm आणि १५५०nm या तीन कोर तरंगलांबी ऑप्टिकल कम्युनिकेशनची मूलभूत चौकट तयार करतात, ज्यामध्ये ट्रान्समिशन अंतर, तोटा वैशिष्ट्ये आणि अनुप्रयोग परिस्थितीच्या बाबतीत श्रमांचे स्पष्ट विभाजन असते.
१. आपल्याला अनेक तरंगलांबी का आवश्यक आहेत?
ऑप्टिकल मॉड्यूल्समध्ये तरंगलांबी विविधतेचे मूळ कारण फायबर ऑप्टिक ट्रान्समिशनमधील दोन प्रमुख आव्हानांमध्ये आहे: नुकसान आणि फैलाव. जेव्हा ऑप्टिकल सिग्नल ऑप्टिकल फायबरमध्ये प्रसारित केले जातात तेव्हा माध्यमाचे शोषण, विखुरणे आणि गळतीमुळे ऊर्जा क्षीणन (तोटा) होतो. त्याच वेळी, वेगवेगळ्या तरंगलांबी घटकांच्या असमान प्रसार गतीमुळे सिग्नल पल्स ब्रॉडनिंग (फैलाव) होते. यामुळे बहु-तरंगलांबी उपायांना जन्म मिळाला आहे:
•८५०nm बँड:हे प्रामुख्याने मल्टीमोड ऑप्टिकल फायबरमध्ये चालते, ज्याचे ट्रान्समिशन अंतर सामान्यतः काहीशे मीटर (जसे की ~५५० मीटर) पर्यंत असते, आणि कमी अंतराच्या ट्रान्समिशनसाठी (जसे की डेटा सेंटरमध्ये) मुख्य शक्ती आहे.
•१३१०nm बँड:मानक सिंगल-मोड फायबरमध्ये कमी फैलाव वैशिष्ट्ये प्रदर्शित होतात, ज्याचे ट्रान्समिशन अंतर दहा किलोमीटर (जसे की ~६० किलोमीटर) पर्यंत असते, ज्यामुळे ते मध्यम अंतराच्या ट्रान्समिशनचा कणा बनते.
•१५५०nm बँड:सर्वात कमी अ‍ॅटेन्युएशन रेटसह (सुमारे ०.१९ डीबी/किमी), सैद्धांतिक ट्रान्समिशन अंतर १५० किलोमीटरपेक्षा जास्त असू शकते, ज्यामुळे ते लांब-अंतराच्या आणि अगदी अल्ट्रा लांब अंतराच्या ट्रान्समिशनचा राजा बनते.
वेव्हलेंथ डिव्हिजन मल्टिप्लेक्सिंग (WDM) तंत्रज्ञानाच्या वाढीमुळे ऑप्टिकल फायबरची क्षमता मोठ्या प्रमाणात वाढली आहे. उदाहरणार्थ, सिंगल फायबर बायडायरेक्शनल (BIDI) ऑप्टिकल मॉड्यूल्स ट्रान्समिटिंग आणि रिसीव्हिंग एंड्सवर वेगवेगळ्या वेव्हलेंथ (जसे की 1310nm/1550nm संयोजन) वापरून एकाच फायबरवर बायडायरेक्शनल कम्युनिकेशन साध्य करतात, ज्यामुळे फायबर संसाधनांची लक्षणीय बचत होते. अधिक प्रगत डेन्स वेव्हलेंथ डिव्हिजन मल्टिप्लेक्सिंग (DWDM) तंत्रज्ञान विशिष्ट बँडमध्ये (जसे की O-बँड 1260-1360nm) अतिशय अरुंद वेव्हलेंथ स्पेसिंग (जसे की 100GHz) साध्य करू शकते आणि एकच फायबर डझनभर किंवा अगदी शेकडो वेव्हलेंथ चॅनेलना समर्थन देऊ शकतो, ज्यामुळे एकूण ट्रान्समिशन क्षमता Tbps पातळीपर्यंत वाढते आणि फायबर ऑप्टिक्सची क्षमता पूर्णपणे मुक्त होते.
२. ऑप्टिकल मॉड्यूल्सची तरंगलांबी वैज्ञानिकदृष्ट्या कशी निवडायची?
तरंगलांबी निवडण्यासाठी खालील प्रमुख घटकांचा व्यापक विचार करणे आवश्यक आहे:
ट्रान्समिशन अंतर:
कमी अंतर (≤ २ किमी): शक्यतो ८५० नॅनोमीटर (मल्टीमोड फायबर).
मध्यम अंतर (१०-४० किमी): १३१०nm (सिंगल-मोड फायबर) साठी योग्य.
लांब अंतर (≥ ६० किमी): १५५०nm (सिंगल-मोड फायबर) निवडणे आवश्यक आहे, किंवा ऑप्टिकल अॅम्प्लिफायरसह संयोजनात वापरणे आवश्यक आहे.
क्षमता आवश्यकता:
पारंपारिक व्यवसाय: स्थिर तरंगलांबी मॉड्यूल पुरेसे आहेत.
मोठी क्षमता, उच्च-घनता प्रसारण: DWDM/CWDM तंत्रज्ञान आवश्यक आहे. उदाहरणार्थ, O-बँडमध्ये कार्यरत असलेली 100G DWDM प्रणाली डझनभर उच्च-घनता तरंगलांबी चॅनेलना समर्थन देऊ शकते.
खर्चाचे विचार:
स्थिर तरंगलांबी मॉड्यूल: सुरुवातीच्या युनिटची किंमत तुलनेने कमी आहे, परंतु सुटे भागांच्या अनेक तरंगलांबी मॉडेल्सचा साठा करणे आवश्यक आहे.
ट्युनेबल वेव्हलेंथ मॉड्यूल: सुरुवातीची गुंतवणूक तुलनेने जास्त आहे, परंतु सॉफ्टवेअर ट्युनिंगद्वारे, ते अनेक वेव्हलेंथ कव्हर करू शकते, स्पेअर पार्ट्स व्यवस्थापन सोपे करू शकते आणि दीर्घकाळात, ऑपरेशन आणि देखभालीची जटिलता आणि खर्च कमी करू शकते.
अर्ज परिस्थिती:
डेटा सेंटर इंटरकनेक्शन (DCI): उच्च घनता, कमी-शक्तीचे DWDM सोल्यूशन्स मुख्य प्रवाहात आहेत.
5G फ्रोंथॉल: खर्च, विलंब आणि विश्वासार्हतेसाठी उच्च आवश्यकतांसह, औद्योगिक ग्रेड डिझाइन केलेले सिंगल फायबर बिडाइरेक्शनल (BIDI) मॉड्यूल ही एक सामान्य निवड आहे.
एंटरप्राइझ पार्क नेटवर्क: अंतर आणि बँडविड्थ आवश्यकतांवर अवलंबून, कमी-शक्तीचे, मध्यम ते कमी अंतराचे CWDM किंवा निश्चित तरंगलांबी मॉड्यूल निवडले जाऊ शकतात.
३. निष्कर्ष: तांत्रिक उत्क्रांती आणि भविष्यातील विचार
ऑप्टिकल मॉड्यूल तंत्रज्ञान वेगाने पुनरावृत्ती होत आहे. वेव्हलेंथ सिलेक्टिव्ह स्विचेस (WSS) आणि लिक्विड क्रिस्टल ऑन सिलिकॉन (LCoS) सारखी नवीन उपकरणे अधिक लवचिक ऑप्टिकल नेटवर्क आर्किटेक्चरच्या विकासाला चालना देत आहेत. O-बँड सारख्या विशिष्ट बँडना लक्ष्यित करणारे नवोपक्रम सतत कामगिरीचे अनुकूलन करत आहेत, जसे की पुरेसा ऑप्टिकल सिग्नल-टू-नॉइज रेशो (OSNR) मार्जिन राखताना मॉड्यूल पॉवर वापर लक्षणीयरीत्या कमी करणे.
भविष्यातील नेटवर्क बांधणीमध्ये, अभियंत्यांना तरंगलांबी निवडताना केवळ ट्रान्समिशन अंतर अचूकपणे मोजावे लागणार नाही, तर वीज वापर, तापमान अनुकूलता, तैनाती घनता आणि संपूर्ण जीवनचक्र ऑपरेशन आणि देखभाल खर्चाचे व्यापक मूल्यांकन देखील करावे लागेल. अत्यंत वातावरणात (जसे की -40 ℃ तीव्र थंडी) दहा किलोमीटर स्थिरपणे कार्य करू शकणारे उच्च विश्वसनीयता ऑप्टिकल मॉड्यूल जटिल तैनाती वातावरणासाठी (जसे की रिमोट बेस स्टेशन) एक प्रमुख आधार बनत आहेत.
पोस्ट वेळ: सप्टेंबर-१८-२०२५