광섬유 기술 개발의 특성

>>광섬유망 개발을 위한 새로운 요구 사항 제안

차세대 네트워크는 다양한 관점과 논쟁을 불러일으켰습니다. 일부 전문가들은 차세대 네트워크 개발 방식이 어떤 방식으로 이루어지든, IP 세계의 빛과 접속 수준, 전송 수준, 무선 세계의 서비스 수준을 모두 아우르는 삼차원적 접근 방식을 취해야 한다고 예측했습니다. 차세대 전송망은 더 높은 속도와 더 큰 용량을 요구하며, 비  광섬유망 과 마찬가지로 고속 백본 전송을 위한 광섬유망 개발도 필수적입니다.

a. 단일 파장의 전송 용량 확장

현재 단일 파장의 전송 용량은 최대 40Gbit/s이고, 160Gbit/s의 실행이 시작되었습니다. 전송 광섬유 PMD를 통한 40Gbit/s는 2002년 ITU-TSG 15 회의에서 특정 요구 사항을 충족해야 하며, 미국은 새로운 유형의 광섬유(G.655.C) 40Gbit/s 시스템을 도입하는 제안을 내놓았고, PMD 전송을 심층적으로 수행할 것을 권장했습니다. 아마도 가까운 미래에 전용 40Gbit/s 광섬유 유형이 나올 것입니다.

b. 장거리 전송을 실현하기 위해

무료 중계 전송은 이상적인 백본 전송망으로, 일부 기업들은 사르코지 행정부의 기술을 활용하여 2,000~5,000km 무선 중계 전송을 분산시켰습니다. 일부 기업들은 라만 광 증폭 기술을 활용하여 광섬유 지표를 더욱 개선하여 광 전송 거리를 연장할 수 있습니다.

c. DWDM 기술 사용에 적응

현재 32×2.5Gbit/s  DWDM 시스템은  이미 64×2.5Gbit/s를 사용하고 있으며, 32×10Gbit/s 시스템도 개발되어 상당한 진전을 보이고 있습니다. DWDM 시스템의 광범위한 활용과 더불어, 광섬유 비선형 지수에 대한 요구 사항이 더욱 높아졌습니다. ITU-T 표준 광섬유 비선형 특성 및 시험 필수 사항(G.650.2)은 최근 광섬유 비선형성 시험 지표를 명확히 제시했으며, 광섬유 유효 면적 지표를 제시할 예정입니다. 특히 G.655 광섬유 비선형 특성에 대한 요구 사항은 더욱 개선될 것입니다.

>> 섬유표준세분화는 섬유의 정확한 사용을 촉진합니다.

2000년에 세계전기통신표준화총회(WTSA)는 원래 G.652 광섬유를 G.655.A, G.652.8, G.652.C3 등급의 광섬유로 재분류하는 것을 승인했습니다. G.655 광섬유는 다시 G.655.A와 G.655.B 두 가지 유형의 광섬유로 재분류되었습니다. 광섬유의 정확한 사용을 위한 이 광섬유 표준의 세분화와 표준 개선은 광섬유 지수 요건(예: 일부 광섬유 기하 매개변수 허용 오차 축소)을 개선하고, 네트워크의 다양한 레벨과 광섬유 전송 시스템 사용에 대한 다양한 지표(예: PMD 값 제공)를 명확히 하며, 새로운 개념의 지표(예: 수직 분산 균일도)를 도입하여 광섬유의 합리적 사용에 긍정적인 영향을 미칠 것입니다. 이러한 모든 제안된 변경 사항, 하위 권장 사항의 등장, 그리고 제안된 새로운 하위 지침의 초안 작성은 광섬유 분류 및 지표, 일부 개선된 시험 필수 사항 또는 주요 업그레이드를 의미합니다. 필요한 광섬유 품질 개선 또는 사용 방향 조정은 새로운 광섬유 기술 동향에 대한 적절한 가치를 제공합니다.

>> 새로운 섬유가 계속 등장

시장 수요를 충족하기 위해 광섬유 기술이 향상되고, 새로운 유형의 광섬유가 등장하면서 지표가 개선되고 있으며 , 주요 기업들은 신품종 개발을 가속화하고 있습니다.

a. 장거리 통신을 위한 새로운 대용량 장거리 광섬유

주로 큰 유효 면적, 새로운 G.655 광섬유, 낮은 분산, 낮은 PMD 값을 유지하여 기존 전송 시스템의 용량을 10 ~ 40Gbit/s로 쉽게 업그레이드할 수 있으며 분산형 Zeeman 증폭을 사용하여 광섬유를 쉽게 끌어올려 광 신호의 전송 거리를 크게 확장할 수 있습니다.

b. MAN 통신에 사용되는 새로운 저수위 광섬유

MAN 설계는 CWDM 장비 의 단순화 및 비용 절감을 위한 활용 가능성도 고려해야 합니다   . 저수위 피크 광섬유 대역폭이 크게 확장되어 1360-1460nm  CWDM 시스템 의 확장 대역이  크게 최적화되고, 전송 채널이 증가하여 전송 거리가 증가합니다. 또한, MAN 설계에는 음의 분산 값을 갖는 광섬유뿐만 아니라, 광원 장치의 양수 분산을 상쇄할 수 있는 양수 분산 광섬유와 G.652 광섬유 또는 G.655 표준 광섬유를 결합하여 분산 보상에 사용할 수 있는 광섬유가 필요할 수 있습니다. 이를 통해 복잡한 분산 보상 설계를 방지하고 비용을 절감할 수 있습니다. 향후 메트로 광섬유 라만 증폭 기술이 활용된다면 이 네트워크는 상당한 이점을 제공할 것입니다. 하지만 MAN 사양은 아직 성숙되지 않았으며, 메트로 광섬유 사양은 MAN 패턴의 변화에 ​​따라 지속적으로 변경될 것입니다.

c. LAN용 새로운 멀티모드 파이버

고속 LAN 및 CPN의 발전으로 통합 배선 시스템은  디지털 케이블 대신 멀티모드 광섬유 케이블을 사용하게 되면서  멀티모드 광섬유 시장 점유율이 점차 증가할 것으로 예상됩니다. 멀티모드 광섬유가 선택되면 LAN 전송 거리는 짧아지고 단일 모드 광섬유보다 50%에서 100% 더 비싸집니다. 하지만 멀티모드 광섬유는 발광 다이오드(LED)를 지원하는 광 소자를 사용하기 때문에 레이저 튜브보다 가격이 훨씬 저렴합니다. 멀티모드 광섬유는 코어 직경과 개구수가 더 크고 커플링 연결이 용이하며, 해당 커넥터, 커플러 및 기타 부품의 가격도 훨씬 저렴합니다. ITU-T는 아직 62.5/125μm 멀티모드 광섬유 표준을 채택하지 않았지만, LAN 개발의 필요성으로 인해 여전히 널리 사용되고 있습니다. ITU-T G.651에서 채택한 50/125μm 광섬유, 즉 표준형 다중 모드 광섬유는 코어 직경이 작아 결합 및 연결이 어렵습니다. 일부 유럽 국가와 일본에서는 사용되지만 북미와 유럽 대부분 국가에서는 거의 사용되지 않습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 일부 회사는 개선된 광섬유를 개발하여 기존 50/125μm 광섬유 코어의 굴절률 분포가 기울어진 형태와 다른 새로운 50/125μm 광섬유 기울기형(G1)을 개발했습니다. 이 광섬유는 850nm와 1300nm 두 개의 윈도우 사용에 맞게 정규 분포 대역폭을 조정합니다. 이러한 개선을 통해 50/125μm 광섬유가 근거리 통신망(LAN)에서 새로운 시장을 개척할 수 있을 것으로 기대됩니다.