Leksykon transmisji optycznej: CATV, CWDM, DWDM, FTTH

10G-EPON – standard IEEE 802.3av definiujący światłowodowe sieci dostępowe nowej generacji, następca standardu IEEE 802.3ah (GEPON), który może pracować w dwóch wariantach: symetrycznej (10Gbit dwukierunkowo) i asymetrycznej (10Gbit/1Gbit). Standard wykorzystuje podobne zakresy długości fal co XG-PON.

APC (ang. Angled Physical Contact) – standard złącz światłowodowych o powierzchni czołowej polerowanej kątowo, zwykle pod kątem 8 stopni, czasem również 9 stopni. Zaletą polerowania kątowego są przede wszystkim dużo lepsze straty odbiciowe, czyli dużo mniejsza moc odbita od takiego złącza (zarówno zamkniętego, jak i otwartego).

APD (ang. Avalanche Photodiode) – fotodioda z powielaniem lawinowym. Jeden z dwóch podstawowych typów odbiorników stosowanych w telekomunikacji optycznej (drugim jest fotodioda PIN). Dzięki wbudowanemu mechanizmowi wzmocnienia lawinowego charakteryzuje się wyższą czułością, kosztem generowanego szumu powielania lawinowego. Np. typowe odbiorniki 10G z fotodiodą APD mają zwykle czułość rzędu -24 dBm.

ASE (ang. Amplified Spontaneous Emission) – szum optyczny produkowany przez wszystkie wzmacniacze optyczne (w tym Raman, EDFA, YEDFA, SOA), pogarszający optyczny stosunek sygnał/szum (OSNR) w łączach regenerowanych optycznie. Jest konsekwencją występowania emisji spontanicznej w każdym wzmacniaczu optycznym, obok pożądanej emisji wymuszonej. Ilość produkowanego przez wzmacniacz szumu optycznego jest kwantyfikowana jego liczbą szumową (NF).

AWG (ang. Arrayed Waveguide Grating) – technologia wytwarzania multiplekserów i demultiplekserów o dużej ilości kanałów. Jest to wysoko zintegrowana technologia planarna, wykorzystująca interferencję wielowiązkową pomiędzy wieloma promieniami o kontrolowanej różnicy fazy. Multipleksery AWG wykorzystywane są przede wszystkim w transmisji DWDM, chociaż w ofercie Elmat posiada również siatki AWG CWDM. Są to filtry równoległe, o dużej jednorodności tłumienia. Zwykle występują w wersji 40- i 44-kanałowej.

BKtel Communications – renomowany niemiecki producent sprzętu optycznego dla sieci CATV, DPON, RFoG i HFC, w tym nadajników optycznych 1310 nm i 1550 nm, z zewnętrzną i bezpośrednią modulacją, wzmacniaczy optycznych EDFA i YEDFA czy też odbiorników kanału zwrotnego.

BER (ang. Bit Error Rate) – bitowa stopa błędu, określa liczbę odebranych przekłamanych bitów w stosunku do całkowitej liczby odebranych bitów. Im niższa wartość BER, tym lepsza jakość transmisji. BER podaje się z reguły w notacji 1e-X, np. za sygnał o jakości operatorskiej uznaje się zwykle sygnał o BER co najwyżej 1e-12, co oznacza średnio 1 bit przekłamany na 10^12 bit odebranych. W przypadku transmisji w kanałach zaszumionych (np. długie łącza DWDM, transmisja satelitarna) BER na wyjściu z kanału może być dużo gorsza (tzw. stopa błędów pre-FEC), jednak dzięki stosowaniu nadmiarowych kodów korekcyjnych FEC odbiornik (z dekoderem) potrafi naprawić przekłamane bity, tak że stopa błędu na wyjściu z dekodera (post-FEC) jest dużo lepsza.

Bezpieczeństwo optyczne pracy z laserami – laserowe źródła światła (jak również wzmacniacze optyczne) mogą generować promieniowanie dużej mocy, a także o bardzo dużej gęstości mocy. Takie promieniowanie może być niebezpieczne dla zdrowia, zwłaszcza dla wzroku, jak również powodować zagrożenie pożarowe. W przypadku długości fal stosowanych w telekomunikacji optycznej (1310 nm i 1550 nm), polskie i europejskie normy z rodziny PN-IEC 60825 (przede wszystkim PN-EN 60825-1:2010 - Bezpieczeństwo urządzeń laserowych -- Część 1: Klasyfikacja sprzętu i wymagania oraz PN-EN 60825-2:2009 - Bezpieczeństwo urządzeń laserowych -- Część 2: Bezpieczeństwo światłowodowych systemów telekomunikacyjnych) definiuje cztery klasy bezpieczeństwa laserów: 1, 1M, 3B i 4. Klasa 1M są to źródła światła bezpieczne, o ile użytkownik nie zagląda w wiązkę przy użyciu optyki skupiającej. Górna granica klasy 1M dla długości fali 1550 nm wynosi ok. 21 dBm. Stosowanie wzmacniaczy optycznych wyższych mocy wymaga zgodnie z prawej spełnienia odpowiednich wymagań zapewniających odpowiednie bezpieczeństwo pracy.

Bezpośrednia modulacja – prądowa modulacja lasera, czyli modulowanie mocy lasera przy pomocy modulowania prądu zasilania. W porównaniu do alternatywnej modulacji zewnętrznej, uzyskany sygnał optyczny jest gorszej jakości, co wynika przede wszystkim z nieliniowej charakterystyki zależności mocy optycznej od prądu (co ma znaczenie zwłaszcza w sieciach CATV) i z migotania fali centralnej (chirpu), spowodowanej zależnością współczynnika załamania światła od gęstości prądu. Nadajniki CATV 1550 nm z bezpośrednią modulacją mają znacznie krótsze zasięgi niż nadajniki z zewnętrzną modulacją.

Budżet mocy – różnica między mocą nadajnika, a czułością odbiornika. Jest to podstawowa metryka jakości sygnału w łączach limitowanych szumem termicznym. Większość łącz CWDM projektuje się na budżet mocy. Dla kontrastu, długie łącza DWDM zwykle limitowane są ilością szumu optycznego (OSNR) i nie mogą być projektowane na budżet mocy (moc dostarczoną). Stosowanie wzmacniaczy optycznych pozwala zwiększyć dostępny budżet mocy, kosztem generowania szumu optycznego ASE.

Booster – wzmacniacz mocy. W telekomunikacji optycznej wzmacniacz optyczny zwykle dużej mocy, stosowany przed wprowadzeniem sygnału do przęsła łącza.

C-band (pasmo C) – inaczej trzecie okno transmisyjne. Oznaczenie ‘C’ pochodzi od ang. słowa Conventional.

CATV – historycznie skrót ang. wyrażenia ‘Common antenna television’, obecnie stosowane do określenia sposobu dostarczenia usługi telewizyjnej w sieciach dostępowych (HFC lub PON/FTTH), przy użyciu nadajników 1310 nm lub 1550 nm. Podstawowe pasmo CATV to 860 MHz, ze względu na wzrost zapotrzebowania na pasmo stosowane są również nadajniki o paśmie 1 GHz.

Chirp (migotanie długości fali) – zmiana centralnej długości fali w obrębie impulsu (bitu). Może być spowodowana niedoskonałością nadajnika (w przypadku nadajników z bezpośrednią modulacją wynika z zależności efektywnego współczynnika załamania światła wnęki rezonansowej od prądu zasilania) lub jest efektem występowania dyspersji chromatycznej we włóknie światłowodowym.

CNR (ang. Carrier to Noise Ratio) – podstawowa miara jakości analogowego sygnału optycznego. W przypadku sygnału telewizyjnego jest to stosunek amplitudy nośnej RF do amplitudy szumu, zwykle wyrażony w dB lub dBmV. Im wyższy odstęp sygnału od szumu tym lepsza jakość transmisji

CSO (ang. Composite Second Order) – odstęp (mierzony zwykle w dB) pomiędzy amplitudą nośnej, a sumarycznymi zniekształcenia drugiego rzędu. Często podawany w jednostkach dBc, gdzie ‘c’ oznacza, że mierzone w odniesieniu do poziomu nośnej. Im większy odstęp tym lepiej. Zniekształcenia CSO mogą być spowodowane niedoskonałościami nadajnika (nieliniowa charakterystyka zależności mocy optycznej od prądu zasilania, zbyt duże OMI), lub wywołane efektami transmisyjnymi, np. chirpem i dyspersją chromatyczną.

CTB (ang. Composite Triple Beat) – odstęp (mierzony zwykle w dB) pomiędzy amplitudą nośnej, a sumarycznymi zniekształcenia trzeciego rzędu. Często podawany w jednostkach dBc, gdzie ‘c’ oznacza, że mierzone w odniesieniu do poziomu nośnej. Im większy odstęp tym lepiej. Zniekształcenia CTB mogą być spowodowane niedoskonałościami nadajnika (nieliniowa charakterystyka zależności mocy optycznej od prądu zasilania, zbyt duże OMI), lub wzmacniaczy RF.

CWDM (ang.  Coarse Wavelength Division Multiplexing) -  technika zwielokrotnienia w dziedzinie długości fali, wykorzystywana w technice transmisji światłowodowej. Dwie najważniejsze rekomendacje ITU-T definiujące technikę zwielokrotnienia falowego CWDM to G.694.2 (Spectral grids for WDM applications: CWDM wavelength grid) oraz G.695 (Optical interfaces for coarse wavelength division multiplexing applications). Rekomendacja G.694.2 definiuje 18 kanałów CWDM, od 1271 nm do 1611 nm, z odstępem międzykanałowym równym 20 nm. Tradycyjnie, kanały 1371 nm i 1391 m były rzadko używane, ze względu na występowanie tzw. piku wodnego we włóknach światłowodowych starego typu. W chwili obecnej jednak jakość włókien standardu G.652.D pozwala na wykorzystywanie pełnych 18 kanałów CWDM. W pewnych sytuacjach problematyczne może być stosowania niskich kanałów (1271 nm i 1291 nm), gdyż niektóre włókno G.652.D niskiej jakości może nie gwarantować jednomodowości w tym regionie. Stosowanie transmisji CWDM na innych typach włókien jednomodowych (np. G.655) wymaga uwagi i ostrożności, gdyż nie wszystkie kanały CWDM mogą być wspierane ze względu na własności dyspersyjne, profil spektralny tłumienności lub długość fali odcięcia.

Cyrkulator – pasywny przyrząd optyczny (zwykle 3-portowy, również 4-portowy) o określonej kierunkowości, tj. kierujący sygnał wejściowy do odpowiedniego portu wyjściowego, w zależności od portu wejściowego. W przypadku cyrkulatorów 3-portowych, transmisja odbywa się między portami 1-2 i 2-3. Pomiędzy pozostałymi parami portów występuje izolacja kierunkowa (im wyższa, tym lepiej). Cyrkulatory najczęściej służą do łączenia odcinków łącza, w których transmisja dwukierunkowa odbywa się po jednym włóknie, z odcinkami, w których transmisja odbywa się po dwóch włóknach (w każdym włóknie w jedną stronę).

Czułość odbiornika – minimalna moc optyczna, która musi być dostarczona do odbiornika, aby był on w stanie „bezbłędnie” (zwykle oznacza to BER 1e-12 lub 1e-15)  odebrać sygnał. W przypadku łącz limitowanych szumem termicznym czułość odbiornika (dokładniej budżet mocy) wystarcza do zaprojektowania łącza. W przypadku występowania innych zjawisk obniżających jakość sygnału, ich wpływ może być uwzględniony poprzez doliczone domiary (penalty). W przypadku łącz, gdzie dominującym mechanizmem degradacji jakości sygnału jest co innego, projektowanie łącza na budżet mocy nie ma sensu.

DCF (ang. Dispersion Compensating Fiber) – włókno światłowodowe kompensujące dyspersję chromatyczną. Stosowanie włókna DCF to jedna z metod wytwarzania modułów DCM. Aby skutecznie kompensować dyspersję, włókno DCF musi mieć współczynnik dyspersji chromatycznej odwrotny do współczynnika dyspersji chromatycznej włókna transmisyjnego i jak najbardziej zbliżone zbocze dyspersji (czyli odwrotny profil spektralny dyspersji chromatycznej).

DCM (ang. Dispersion Compensating Module) – moduł kompensacji dyspersji chromatycznej. Najczęściej wytwarzane przy użyciu włókna DCF lub siatek FBG. Stosowanie modułów DCM niweluje destrukcyjny wpływ dyspersji chromatycznej na jakość sygnału optycznego.

DFB (ang. Distributed Feedback Laser) – typ laserów półprzewodnikowych z rozłożonym sprzężeniem zwrotnym. Zamiast „twardych” zwierciadeł na końcach wnęki rezonansowej (jak w laserach Fabry-Perot) stosowana jest periodyczna struktura tworząca siatkę dyfrakcyjną. Uzyskane w ten sposób efektywne zwierciadła cechuje duża selektywność falowa, dzięki czemu lasery DFB są jednomodowe (mody podłużne lasera).

Demultiplekser optyczny (demux) – urządzenie terminujące wspólną dla grupy kanałów część łącza. Od punktu demultipleksacji indywidualne kanały propagują samodzielnie. Demultiplekser rozdziela przychodzące z linii kanały z multipleksu optycznego na odpowiednie swoje porty wyjściowe. Demultipleksery optyczne mogą być wykonane w standardzie WDM, CWDM, DWDM lub hybrydowych.

Domiar (ang. penalty) – w przypadku liczenia budżetu łącza, w którym istotne są inne mechanizmy degradujące jakość transmisji oprócz dominującego, wpływ mechanizmów drugorzędnych uwzględnia się jako efektywne pogorszenie jakości spowodowane przez efekt dominujący. Np. w łączu 10G o długości 90 km wpływ dyspersji chromatycznej może być uwzględniony jako domiar doliczany do budżetu mocy (1-2 dB), w łączu regenerowanym optycznie i kompensowanym chromatycznie wpływ SPM może być uwzględniony poprzez doliczenie odpowiedniego domiaru.

DPON (Docsis PON) – architektura sieci dostępowej, w której medium transmisyjnym jest światłowód w topologii PON (z wielodostępem z podziałem czasowym), z centralnie umieszczonym splitterem optycznym, natomiast protokołem komunikacyjnym jest Docsis. Architektura DPON jest lansowana przez wielu tradycyjnych dostawców HFC/CATV jako etap przejściowy dla operatorów kablowych, przed wdrożeniem protokołów GPON lub podobnych. DPON dziedziczy wszystkie wady Docsisa w HFC, przede wszystkim ograniczone i bardzo niesymetryczne pasmo. Oferuje typowe zalety medium światłowodowego, takie jak niskie straty (duży zasięg), niską awaryjność i koszty utrzymania sieci. Synonimicznym pojęciem jest RFoG.     

Drugie okno transmisyjne – zakres długości fal 1260-1360 nm (tzw. szare 1310). Nazwa pochodzi od faktu, że długości te zaczęły być wykorzystywane przez systemy transmisji światłowodowej drugiej generacji. W nomenklaturze ITU-T jest to pasmo O (O-band, O pochodzi od ang. Original).

DWDM (ang. Dense Wavelength Division Multiplexing) – technika zwielokrotnienia w dziedzinie długości fali, wykorzystywana w transmisji światłowodowej. Najważniejsze rekomendacje ITU-T definiujące technikę zwielokrotnienia falowego DWDM to G.694.1 (Spectral grids for WDM applications: DWDM wavelength grid), G.692 (Optical interfaces for multichannel systems with optical amplifiers), G.698.1 (Multichannel DWDM applications with single-channel optical interfaces) oraz G.698.2 (Amplified multichannel dense wavelength division multiplexing applications with single channel optical interfaces). Rekomendacja G.694.1 definiuje alternatywne siatki kanałów DWDM, o odstępie międzykanałowym 12.5 GHz, 25 GHz, 50 GHz, 100 GHz (i kolejne większe odstępy). Centralne długości fal są wyznaczane względem częstotliwości kotwiczącej 193.1 THz. Oprócz ustalonych siatek kanałów, najnowsza wersja rekomendacji G.694.1 wprowadza pojęcie siatki elastycznej (flex grid), gdzie szerokość każdego z kanałów może być dowolną wielokrotnością 12.5 GHz. Siatka elastyczna została wprowadzana z myślą o efektywności spektralnej systemów, w których sygnały o wąskim spektrum (np. 10G), są transmitowane obok sygnałów o szerokim spektrum (np. 100G). Aczkolwiek nie ma fundamentalnych przyczyn, dla których transmisja DWDM nie mogłaby odbywać się w dowolnym oknie telekomunikacyjnym, w praktyce wykorzystywane jest okno C (okolice 1550 nm). Wynika to z dostępności wzmacniaczy optycznych EDFA, pracujących w tym zakresie. Spotykane są również systemy DWDM dla pasma L, jednak są znacznie rzadziej wykorzystywane. Transmisja DWDM nawet w przypadku przesyłania sygnału cyfrowego jest transmisją analogową i projekt optyczny (zwłaszcza długiego) łącza DWDM musi brać pod uwagę dużą ilość efektów degradujących jakość sygnału.

DWDM PON – architektura optycznych sieci dostępowych, w których medium transmisyjnym jest światłowód. Podobnie jak w typowych sieciach PON część łącza jest współdzielona, a ostatni odcinek jest dedykowany dla każdego abonenta. W przeciwieństwie do typowych sieci PON (np. wykorzystujących protokoły GPON lub GEPON), centralnym punktem sieci DWDM jest multiplekser DWDM (zamiast splittera optycznego), dzięki czemu zamiast wielodostępu z podziałem czasowym wykorzystywane zwielokrotnienie długości fali. Każdy abonent otrzymuje dedykowaną dla niego długość fali (ściślej parę kanałów DWDM, jeden do transmisji upstream, drugi do transmisji downstream). Sieć DWDM PON oferuje bardzo dużą przepustowość, w chwili obecnej koszty są zbyt wysokie, by mogła się upowszechnić.

Dyspersja chromatyczna – własność światłowodu powodująca, że w zależności od długości fali (częstotliwości) sygnał propaguje z różną prędkością. Wynika bezpośrednio z zależności współczynnika załamania światła od długości fali. Z powodu występowania dyspersji chromatycznej impuls świetlny rozmywa się w miarę propagowania w światłowodzie. Im dłuższa droga propagacji i szersze pasmo sygnału, tym rozmycie następuje wcześniej. Rozmyty impuls „przecieka” do sąsiednich przedziałów bitowych, powodując błędy transmisji w odbiorniku. Z reguły dyspersja chromatyczna musi być brana pod uwagę dla sygnałów 10G i szybszych. W długich łączach jest kompensowana przy użyciu modułów kompensacji dyspersji DCM.

Dyspersja międzymodowa, modowa – w światłowodzie wielomodowym każdy z propagowanych modów (a jest ich zwykle kilkaset) porusza się z różną efektywną prędkością, co oznacza, że pojawiają się na wyjściu z łącza w różnym czasie, co z kolei powoduje rozmycie impulsu i zakłócenia transmisji. Ponieważ zarówno pobudzone mody, jak i moc w każdym modzie zmienia się losowo (w zależności od drgań, naprężeń mechanicznych, temperatury, charakterystyki źródła światła, itp.), to dyspersja modowa jest zjawiskiem losowym i zmiennym w czasie, dlatego nie może być obecnie kompensowana optycznie. Jest to zwykle podstawowy mechanizm ograniczający długość łącz wielomodowych. Dyspersja modowa skaluje się liniowo z długością łącza i z prędkością transmisji.

Dyspersja polaryzacyjna (PMD, ang. Polarization Mode Dispersion) – w światłowodzie jednomodowym tak naprawdę propagują dwa mody, różniące się polaryzacją (wzajemnie ortogonalne). Każdy z tych modów ma nieco różną prędkość propagacji, tak więc w długim łączu pojawią się na wyjściu w nieco różnym czasie, co powoduje rozmycie impulsu i zakłócenia odbioru. Podobnie jak dyspersja międzymodowa, dyspersja polaryzacyjna jest losowa i jako taka jest trudna do skompensowania.

EDFA (ang. Erbium Doped Fiber Amplifier) – optyczne wzmacniacze światłowodowe domieszkowane erbem. Podstawowy typ wzmacniaczy optycznych stosowanych w telekomunikacji optycznej (m.in. w sieciach DWDM i CATV). Wzmacniacze erbowe typowo pracują w oknie C (trzecie okno telekomunikacyjne, 1525 – 1565 nm). Naturalny profil wzmocnienia erbu jest bardzo niejednorodny, z pikiem wzmocnienia w okolicach 1530 nm. Wzmacniacze wielokanałowe DWDM posiadają wbudowane filtry wygładzające profil wzmocnienia (GFF), aby zapewnić maksymalnie zbliżone poziomy mocy każdego z transmitowanych kanałów. Wzmacniacze EDFA, jak i każde inne, oprócz wzmocnienia sygnału użytecznego produkują też szum optyczny ASE, degradujący jakość sygnału (obniżający OSNR). Dostępność wzmacniaczy erbowych wraz z faktem posiadania minimum tłumienia przez światłowód szklany w okolicach 1550 nm były głównymi czynnikami, które spowodowały rozwój techniki DWDM właśnie w trzecim oknie transmisyjnym. Oprócz standardowych wzmacniaczy EDFA na pasmo C, dostępne są również wzmacniacze EDFA na pasmo L, ale znacznie mniej popularne, o gorszych parametrach i wyższej cenie. Potocznie wzmacniacze nazywane są również pompami optycznymi.

EFEC (ang. Enhanced FEC) – dopuszczane przez rekomendację G.709 i stosowane w transmisji OTN ulepszone korekcyjne kody nadmiarowe FEC o wyższym zysku kodowania niż standardowy GFEC. Ogólnie rzecz biorąc, kody EFEC nie są ustandaryzowane (chociaż niektóre są opisane w G.975.1), dlatego też nie gwarantują interoperacyjności. Kody korekcyjne EFEC są najbardziej skuteczne w poprawianiu odporności sygnału na szum (przede wszystkim szum termiczny i ASE), co manifestuje się przede wszystkim w poprawie budżetu OSNR. Kody EFEC stosowane w transmisji OTN 10G mają zysk kodowania rzędu 8-9 dB (poprawy budżetu OSNR). Kody EFEC w bardzo niewielkim stopniu poprawiają odporność na zniekształcenia (np. dyspersję chromatyczną). W tradycyjnych sieciach DWDM OTN, koder/dekoder FEC umieszczony jest na transponderze DWDM. W przypadku podejścia IPoDWDM (reprezentowanego np. przez quasi-transpondery OTN firmy Menara Networks), koder/dekoder FEC może być umieszczony bezpośrednio w urządzeniu sieciowym warstwy L2 lub L3 (w przypadku quasi-transponderów Menara Networks wbudowany w moduł zgodny ze MSA XFP).

EPON (ang. Ethernet PON) – patrz GPON.

ER (ang.  Extinction Ratio) – stosunek ekstynkcji lub współczynnik wygaszania. Ogólnie rzecz biorąc jest to stosunek dowolnego parametru sygnału, który może przyjmować dwie wartości. W telekomunikacji optycznej najczęściej odnosi się do stosunku mocy optycznej w bicie ‘1’ do mocy optycznej w bicie ‘0’ dla transmisji binarnej. Im ten stosunek jest wyższy, tym lepsza jakość sygnału. W przypadku stosowania nadajników o niskiej wartości ER, pogorszenie jakości sygnału spowodowane tym parametrem uwzględnia się w projekcie łącza jako domiar.

Fabry-Perot lasery – typ laserów półprzewodnikowych, w których sprzężenie zwrotne niezbędne do wzbudzenia akcji laserowej jest zapewniany poprzez twarde zwierciadła (wykorzystujące odbicia Fresnela), zwykle wykonywane poprzez łupanie kryształu półprzewodnika. Na granicy półprzewodnik-powietrze z powodu różnic we współczynnikach załamania światła powstają odbicia Fresnela. Zwierciadła Fresnela są bardzo szerokopasmowe (bez selektywności falowej), co oznacza, że lasery FP laserują na wielu modach podłużnych (są wielomodowe w przeciwieństwie np. do laserów DFB). Każdy z modów podłużnych ma inną długość fali. Odstęp spektralny między modami jest stały i wynika ze stałej wnęki rezonansowej. O ile całkowita moc lasera FP jest zasadniczo stała, to procentowy podział mocy pomiędzy poszczególnymi losami cały czas fluktuuje. Z praktycznego punktu widzenia oznacza to, że w przypadku transmisji w obecności dyspersji chromatycznej pojawia się dodatkowy szum zakłócający transmisję (tzw. szum MPN – szum podziału modowego), dlatego też lasery FP stosowane są przede wszystkim w oknie 1310 nm. W przypadku transmisji w oknie 1550 nm osiągane długości łącza są bardzo niewielkie.

FBG (ang. Fiber Bragg Grating) – światłowodowe siatki Bragga. Dzięki periodycznych strukturom drukowanym wzdłuż włókna odbijają niektóre długości fal. W telekomunikacji optycznej stosowane czasem do budowy multiplekserów, ale przede wszystkim jako jedna z dwóch podstawowych technologii do wytwarzania kompensatorów dyspersji chromatycznej, jak rónież filtrów GFF.

FBT (ang. Fused Biconical Tapering) – monolityczna technologia wytwarzania sprzęgaczy światłowodowych (optycznych dzielników mocy, splitterów optycznych) polegająca na wysokotemperaturowym wzdłużnym spajaniu ze sobą odpowiedniej ilości włókien światłowodowych, a następnie przewężaniu (wyciąganiu) uzyskanej wiązki. W wyniku przewężenia moc zaczyna wyciekać z włókna pierwotnego i jest sprzęgana do rdzeni wtórnych, tworząc w ten sposób sprzęgacz. Proces może być przerwany w dowolnym momencie, tak więc dowolne współczynniki podziału mogą być uzyskiwane. Zaletą technologii FBT, jako technologii monolitycznej, są również bardzo niskie straty nadmiarowe (poniżej 0.1 dB). Sprzęgacze FBT mogą być porównywalnie szerokopasmowe jak splittery PLC (przy zastosowaniu odpowiedniej technologii wytwarzania). Oprócz sprzęgaczy mocy, w technologii FBT (nieznacznie tylko zmodyfikowanej) wytwarzane są również sprzęgacze WDM. Fibrain jest jednym z kilku europejskich producentów sprzęgaczy FBT.

FEC (ang. Forward Error Correction) – nadmiarowe kody stosowane w telekomunikacji. Dzięki ich zastosowaniu, odbiornik/dekoder potrafi naprawić przekłamane bity, korzystając z dodatkowych informacji zawartych w polach FEC (inband lub out of band). W telekomunikacji optycznej, w transmisji SDH możliwe jest stosowanie kodowania FEC inband, o względnie małym zysku kodowania. W transmisji OTN do ramki (za ODU) dodawane jest specjalne pole FEC 4x256 bajtów, jest to więc FEC out of band. Zysk kodowania kodów FEC stosowanych w sieciach OTN jest dużo większy, niż kodowania stosowanego w SDH, co przekłada się przede wszystkim na znacznie większą odporność sygnału na szum optyczny ASE (większy budżet OSNR), a więc na osiąganie bardzo dużych, regenerowanych optycznie, długości łącz. Stosowanie wydajnych kodów FEC pozwoliło na upowszechnienie się transparentnych sieci optycznych. W tradycyjnych sieciach DWDM OTN, koder/dekoder FEC umieszczony jest na transponderze DWDM. W przypadku podejścia IPoDWDM (reprezentowanego np. przez quasi-transpondery OTN firmy Menara Networks), koder/dekoder FEC może być umieszczony bezpośrednio w urządzeniu sieciowym warstwy L2 lub L3 (w przypadku quasi-transponderów Menara Networks wbudowany w moduł zgodny ze MSA XFP).

Fibrain – marka polskiego producenta przyrządów pasywnych stosowanych w telekomunikacji światłowodowej, kabli światłowodowych oraz osprzętu i infrastruktury pasywnej dla sieci optycznych. W chwili obecnej producent posiada 3 zakłady produkcyjne w okolicach Rzeszowa (w tym jedną z najnowocześniejszych w Europie fabryk kabli światłowodowych). Oprócz wypracowanej dominującej pozycji w Polsce, dynamicznie rozwija się również eksport, czego dowodem są powstające na różnych kontynentach oddziały firmy i zawierane z lokalnymi firmami umowy dystrybutorskie.

 

Filtr add/drop – filtry pozwalające na lokalne wyodrębnienie (terminowanie) niektórych kanałów z otrzymanego multipleksu optycznego i na lokalne dodanie do wychodzącego multipleksu nowych kanałów optycznych. Służą do budowy węzłów pośrednich w sieciach optycznych, pomiędzy węzłami końcowymi (terminalami). Oprócz terminowania i dodawania nowych kanałów, możliwa jest również topologia drop and continue, służąca do osiągania broadcastu optycznego. Filtry add/drop mogą być wykonane w technice WDM, CWDM, DWDM lub hybrydowej. Są podstawowymi elementami do budowy węzłów FOADM.

FOADM (ang. Fixed Optical Add/Drop Multiplekser) – nierekonfigurowany multiplekser add/drop. Typ optycznego węzła sieciowego, umożliwiającego lokalne wyodrębnienie (terminowanie) niektórych kanałów z otrzymanego multipleksu optycznego i na lokalne dodanie do wychodzącego multipleksu nowych kanałów optycznych. Jest to węzeł sieci co najmniej drugiego stopnia (podłączony jest do co najmniej dwóch linii). W przypadku najczęściej stosowanych węzłów FOADM drugiego stopnia może być jednostronny (zapewnia możliwość zestawiania połączeń z węzłami sieci na jednej z linii), lub dwustronny (zapewnia możliwość zestawiania połączeń z węzłami sieci na obydwu liniach). Określenie ‘nierekonfigurowany’ oznacza, że długości fal terminowane w węźle FOADM są z góry określone i limitowane przez zastosowane filtry. Jakakolwiek zmiana matrycy ruchu wymaga lokalnej fizycznej interwencji i rekablowania. Podstawowymi elementami budulcowymi węzłów FOADM są filtry add/drop. Węzły FOADM mogą być wykonane w technice WDM, CWDM, DWDM lub hybrydowej.

FTTH (ang. Fiber To The Home) – światłowód do domu, typ optycznych sieci dostępowych, w których włókno światłowodowe doprowadzone jest do mieszkania abonenta, u którego znajduje się końcówka abonencka ONT z optycznym portem liniowym. Sieci FTTH mogą być wykonane w topologii Active Ethernet, gdzie każdy abonent ma własne dedykowane włókno na całym odcinku od centrali do abonenta, lub w topologii PON, gdzie włókno magistralne jest wspólne dla wszystkich abonentów w obrębie jednego segmentu sieci, a dedykowane włókno abonenckie jest tylko na odcinku od splittera do abonenta. W topologii PON stosowany jest wielodostęp z podziałem czasowym (zwykle protokół GPON, ew. GEPON). Sieci DWDM PON posiadają topologię fizyczną PON, podczas gdy topologia logiczna to Active Ethernet. Sieci FTTH stanowią obecnie najnowocześniejsze podejście do budowy sieci dostępowych i oferują nieosiągalne w innych technologiach przepustowości. W praktyce, mimo że w sieci PON każdy abonent nadaje jedynie w przyporządkowanej sobie szczelinie czasowej, to ze względu na ograniczenia uplinków efektywne przepustowości osiągane w sieciach PON i Active Ethernet są takie same.

FTTx (ang. Fiber To The X) – światłowód do X, gdzie X to B – building, C – curb/cabinet, D – desk, H – home. Ogólna nazwa sieci dostępowych, w którym podstawowym medium transmisyjnym jest światłowód. W zależności od punktu, w którym kończy się medium optyczne i ewentualnie zaczyna medium miedziane, wyróżniane są różne warianty FTTx. Sieci FTTx zaliczane są do sieci dostępowych nowych generacji NGA.

FWM (ang. Four Wave Mixing) – mieszanie czterofalowe, jedno ze zjawisk nieliniowych będących następstwem efektu Kerra, które występuje we włóknie  światłowodowym. W wyniku procesu FWM w efekcie interakcji 3 fal pierwotnych powstaje nowa czwarta długość fali. Jeżeli nowopowstała fala ma taką samą częstotliwość, jak któryś z kanałów użytecznych to go zakłóca, obniżając tym samym jakość transmisji. Efektywność procesu FWM zależy od długości łącza, mocy optycznej i ilości dyspersji chromatycznej i odstępu spektralnego między kanałami. Światłowód G.653 o zerowej dyspersji chromatycznej w oknie C z tego powodu nie nadaje się do prowadzenia transmisji wielokanałowej DWDM.

G.652 - Światłowód jednomodowy G.652 został zdefiniowany w rekomendacji ITU G.652 (Characteristics of a single-mode optical fibre and cable). Jest to podstawowy i najstarszy standard włókna jednomodowego. Istnieją 4 podtypy włókna standardu G.652: A, B, C i D, z których A jest najstarszy, a D najnowszy (aktualny). Wersje A i B nie definiują wysokości piku wodnego 1383nm, w przeciwieństwie do wersji C i D (o zredukowanym i kontrolowanym piku wodnym). Wersje B i D mają lepsze wartości parametru PMD (współczynnika dyspersji polaryzacyjnej). Najważniejsze parametry włókna G.652 to:

- Zerowa dyspersja chromatyczne w okolicach 1300-1324nm,

- Tłumienie max. 0.4dB/km @1310nm, 0.3dB/km @ 1550nm (wersje A i B trochę więcej),

- Dyspersja chromatyczna 17 ps/km/nm @1550 (w standardzie zdefiniowane zbocze dyspersji),

- Min. promień gięcia 30 mm,

- Długość fali odcięcia max. 1260 nm,

- Średnica pola modu MFD 8.5-9.5 um.

 

 

G.653 – Światłowód jednomodowy G.653 (DSF) został zdefiniowany w rekomendacji ITU G.653 (Characteristics of a dispersion-shifted single-mode optical fibre and cable). Jest to włókno rzadko spotykane w Polsce, obecnie już nieprodukowane, gdyż okazało się mało uniwersalne – sprawdzało się tylko przy transmisji jednokanałowej w oknie C, nie nadawało się do wielokanałowej transmisji DWDM, ze względu na bardzo duże nieliniowości, które wynikają z bardzo niskiej wartości dyspersji chromatycznej w oknie C (nominalne zero dyspersji 1550 nm). Zdefiniowane zostały dwie wersje standardu G.653: A i B. Wersja B ma lepsze wartości parametru PMD. Najważniejsze parametry włókna G.653 to:

- Tłumienie max. 0.35 dB/km @1550 nm (typ. 0.275dB/km, nie zdefiniowane dla 1310 nm),

- Min. promień gięcia 30 mm,

- Długość fali odcięcia max. 1270 nm,

- Średnica pola modu MFD 7.8-8.5 um.

G.654 – światłowód jednomodowy G.654 (CSF) został zdefiniowany w rekomendacji G.654 (Characteristics of a cut-off shifted single-mode optical fibre and cable). Jest to światłowód o zerowej dyspersji w okolicach 1310nm, przesuniętej fali odcięcia, i o zminimalizowanych stratach w oknie 1530-1625 nm. Włókno tego typu jest bardzo rzadko spotykane, głównie dlatego, że jest mało uniwersalne – optymalizowane dla bardzo dalekodystansowej transmisji DWDM, nie nadaje się do transmisji CWDM. Technologicznie, włókno G.654 posiada rdzeń z niedomieszkowanego szkła (domieszkowany jest płaszcz), o większej średnicy, co oznacza małe straty i mniejsza nieliniowość. Najważniejsze parametry włókna G.654 to:

- Tłumienie max. 0.22 dB/km @1550nm (w praktyce rzędu 0.17 dB/km, tłumienność nie zdefiniowana dla 1310 nm),

- Dyspersja chromatyczna 20 ps/nm/km @1550 nm,

- Długość fali odcięcia max. 1530 nm,

- Średnica pola modu MFD 9.5-10.5 um (@1550nm).

G.655 - Światłowód jednomodowy G.655 (NZ DSF) został zdefiniowany w rekomendacji G.655 (Characteristics of a non-zero dispersion-shifted single-mode optical fibre and cable). Jest to światłowód o przesuniętej charakterystyce dyspersji chromatycznej (niewielkiej, lecz niezerowej dyspersji w okolicach 1550 nm). Wprowadzenie niewielkiej wartości chromatycznej w trzecim oknie telekomunikacyjnym zostało podyktowane zaobserwowaną bardzo wysoką nieliniowością włókna G.653 o zerowej dyspersji chromatycznej. Włókno standardu G.655 jest w praktyce dość często spotykane, mimo małej uniwersalności. Ograniczona uniwersalność wynika z faktu, że jako włókno optymalizowane do transmisji DWDM może być problematyczne do prowadzenia transmisji CWDM, ze względu na wysoką falę odcięcia. Włókno G.655 może mieć pozytywną lub negatywną dyspersję chromatyczną. Odcinki włókna o negatywnej dyspersji mogą być używane w sieciach metro jako jednocześnie włókno transmisyjne i kompensujące. Dzięki niskiej wartości dyspersji chromatycznej, przy wysokich przepływnościach możliwe są dłuższe łącza bez potrzeby kompensacji dyspersji chromatycznej, w porównaniu do łącz zestawianych na włóknie G.652. Zdefiniowane zostało 5 wersji standardu: A, B, C, D i E, różniących się (i to znacznie) profilem dyspersji chromatycznej. Najważniejsze parametry włókna G. 655 to:

- Tłumienie max. 0.35 dB/km @1550 nm,

- Dyspersja 4-10 ps/nm/km @1550nm,

- Długość fali odcięcia max. 1450nm,

- Średnica pola modu MFD 8-11 mm (w praktyce bywa mniej, niż wymaga standard).

G.656 – Światłowód jednomodowy G.656 (WB NZ DSF) został zdefiniowany w rekomendacji G.656 (Characteristics of a fibre and cable with non-zero dispersion for wideband optical transport ). Jest to światłowód o przesuniętej charakterystyce dyspersji (niewielkiej, lecz niezerowej dyspersji). Zasadniczo rzecz biorąc, jest to rozszerzenie standardu G.655, gwarantujące szersze pasmo użyteczności. Włókno bardzo rzadko spotykane, m.in. dlatego, że standard jest relatywnie nowy (przyjęty dopiero w 2004). Włókno G.656 jest optymalizowana dla transmisji DWDM, ale powinno umożliwiać również transmisję CWDM, przy czym fala odcięcia jest wciąż długa, więc jednomodowość gwarantowana tylko w pasmach S, C i L. Dyspersja chromatyczna włókna G.656 została wyspecyfikowana w zakresie 1460-1625 nm (pasma S, C i L). Najważniejsze parametry światłowodu G.656 to:

- Tłumienie max 0.35 dB/km @1550 nm,

- Dyspersja 2-14  ps/nm/km (w zakresie 1460-1625 nm),

- Długość fali odcięcia max. 1450 nm,

- Średnica pola modu MFD 7-11 mm.

 

G.657 – Światłowód jednomodowy G.657 został zdefiniowany w rekomendacji G.657 (Characteristics of a bending loss insensitive single mode optical fibre and cable for the access network). Jest to światłowód dedykowany dla sieci dostępowych, o zmniejszonym dopuszczalnym promieniu gięcia i zmniejszonych stratach zgięciowych. Spotyka się go coraz częściej i szybko zdobywa popularność, z reguły używany w sieciach PON/FTTH, dla których jest zresztą przeznaczony. Pierwsza wersja standardu specyfikowała 2 warianty standardu (A i B, nieoficjalnie funkcjonowała również klasa B+/C), aktualna 4 (A1, A2, B2 i B3), różniące się przede wszystkim dopuszczalnym promieniem gięcia i kompatybilnością z włóknem G.652. Klasy Ax w myśl standardu powinny być w pełni kompatybilne z G.652D, natomiast klasy Bx niekoniecznie (przede wszystkim inne pole modu MFD, inny profil dyspersji chromatycznej, możliwe problemy z wzajemną spawalnością do G.652).

GFEC (ang. Generic FEC) – typ nadmiarowego kodowania korekcyjnego FEC stosowanego w sieciach OTN, zdefiniowany w rekomendacji G.709. Jest to tzw. przeplatany kod Reed-Solomon RS(255, 239). Każdy framer zgodny ze standardem OTN musi wspierać to kodowanie. Zapewnia to interoperacyjność między różnymi dostawcami sprzętu OTN. Zwykle oprócz kodowania FEC, framer wspiera również drugi tryb pracy, tzw. EFEC, przy czym praca w tym trybie, jako nieustandaryzowanym, nie gwarantuje interoperacyjności. Dzięki zastosowaniu kodowania korekcyjnego, odbiornik/dekoder jest w stanie skorygować otrzymane przekłamane bity i tym samym znacząco poprawiony jest budżet jakości sygnału. Kodowanie GFEC, jak i EFEC, poprawia odporność sygnału na zakłócenia losowe, tj. szum. W praktyce najistotniejsza jest poprawa odporności na szum optyczny ASE (zwiększenie budżetu OSNR), czasem również poprawa odporności na szum termiczny (zwiększenie budżetu mocy). W tradycyjnych sieciach DWDM OTN, koder/dekoder FEC umieszczony jest na transponderze DWDM. W przypadku podejścia IPoDWDM (reprezentowanego np. przez quasi-transpondery OTN firmy Menara Networks), koder/dekoder FEC może być umieszczony bezpośrednio w urządzeniu sieciowym warstwy L2 lub L3 (w przypadku quasi-transponderów Menara Networks wbudowany w moduł zgodny ze MSA XFP).

 

GFF (ang. Gain Flattening Filter) – filtr wypłaszczający profil wzmocnienia wzmacniaczy optycznych (głównie EDFA), aby mogły być one stosowane w wielokanałowej transmisji DWDM. Naturalny profil wzmocnienia wzmacniaczy EDFA (podobnie jak i wzmacniaczy Ramana) jest bardzo niejednorodny, co skutkowałoby różnym wzmocnieniem każdego z kanałów multipleksu optycznego DWDM, a w konsekwencji zagrzebanie kanałów o niskiej mocy w szumie optycznym i nieliniowości degradujące kanały o zbyt wysokiej mocy. Filtry GFF wykonywane są zwykle przy zastosowaniu siatek Bragga FBG.

GEPON (ang. Gigabit Ethernet Passive Optical Network) – standard IEEE 802.3ah sieci w topologii punkt-wielopunkt. Oferuje on symetryczną przepustowość 1Gbit, która jest współdzielona dynamicznie pomiędzy aktywne terminale ONT. Standard ten wykorzystuje podobne długości fal co GPON. W przeciwieństwie do standardu GPON, GEPON nie oferuje mechanizmów interoperacyjności wbudowanych w standard.

GPON (ang. Gigabit Passive Optical Network), standard ITU-T G.984.4 sieci dostępowej w topologii punkt-wielopunkt, stworzony głównie z myślą o operatorach telekomunikacyjnych budujących sieć FTTH. Oferuje on asymetryczna prędkość 2488Mb/1244Mb, która jest współdzielona dynamicznie pomiędzy aktywne terminale ONT. Maksymalna podział (split) w GPON od urządzenia OLT to 1:128, co oznacza, że do jednego portu na koncentratorze może być podłączonych do 128 końcówek abonenckich. Wykorzystywane długości fal to 1490nm/1310nm. Fala 1550nm jest zarezerwowana na potrzeby telewizji CATV.

HFC (ang. Hybrid Coax/Fiber) – architektura hybrydowej sieci dostępowej, wykorzystującej światłowód w części dosyłowej i kabel koncentryczny w części abonenckiej. Jest to technologia wykorzystywana przede wszystkim przez operatorów kablowych (cabelco). W sieci HFC mogą być świadczone usługi Triple Play (internet, telewizja, telefon). Usługa telewizyjna jest zwykle dostarczana jako DVB-C  oraz analogowy PAL (chociaż architektura HFC jest obojętna wobec rodzaju modulacji telewizyjnej i spotykane jest dostarczanie np. DVB-T), natomiast internet i telefonia (VoIP) jest dostarczana za pośrednictwem protokołu Docsis. Urządzenia centralowe w sieci HFC to stacja czołowa i CMTS oraz nadajniki optyczne (1310 nm i 1550 nm, często ze wzmacniaczami optycznymi EDFA), po stronie abonenta końcówka abonencka zwana jest zwykle modemem kablowym (cable modem). Ponieważ w jednym kablu koncentrycznym musi być prowadzona transmisja i upstream i downstream, dostępne pasmo RF musi być podzielone na dwa bloki. Pasmo upstream  to z reguły od 5 MHz do 65 MHz, natomiast górna granica pasma  downstream  to 862 MHz lub 1 GHz. Widoczna od razu asymetria jest jedną z wad sieci HFC, utrudniającą oferowanie łącz symetrycznych, wymaganych przez wielu klientów biznesowych. Część koncentryczna sieci, często z wieloma wzmacniaczami RF, może być przyczyną problemów z niezawodnością i utratą jakości sygnału. Dlatego też widocznym od lat trendem w sieciach kablowych jest skracanie się części koncentrycznej, a wydłużanie części światłowodowej, czego zwieńczeniem jest czysto optyczna sieć DPON/RFoG, pod względem infrastruktury będąca siecią PON FTTH.

IPoDWDM (IP over DWDM) – podejście do budowy sieci DWDM zakładające integrację warstwy przełączającej L2 lub L3 sieci z warstwą transportową L1. W tradycyjnych sieciach telekomunikacyjnych warstwa transportowa to dedykowane systemy DWDM OTN (ew. innego standardu sieci transportowej), które poprzez porty klienckie w punktach ingressu i egress do sieci (transponderach) umożliwiają podłączenie urządzeń warstw L2/L3 (przełączników Ethernet, routerów). Takie podejście zapewnia demarkację sygnału, monitoring jego jakości i rozbudowane zarządzanie, oznacza jednak konieczność utrzymywania dwóch odrębnych systemów zarządzania siecią i duże koszty warstwy transportowej. Dlatego też atrakcyjne w wielu przypadkach wydaje się integrowanie funkcjonalności warstwy transportowej (głównie optyki DWDM i funkcjonalności OTN) bezpośrednio w urządzeniach warstw L2/L3. Jedno z najciekawszych podejść do sieci IPoDWDM przedstawiła firma Menara Networks, która oferuje tzw. quasi-transpondery OTN, czyli moduły DWDM XFP i Xenpak zgodne z odpowiednimi specyfikacjami MSA, ale posiadające wbudowany w środku chip OTN z koderem FEC. Quasi-transponder OTN obsadzony w dowolnym urządzeniu typu przełącznik Ethernet lub FibreChannel, router IP, itp. zamienia go w element sieci OTN, ze wszelkimi idącymi za tym zaletami (przede wszystkim laser DWDM i kodowanie GFEC/EFEC, znacząco poprawiające budżet OSNR), bez konieczności stosowania transponderów OTN, co bardzo istotnie ogranicza koszty budowy takiej sieci.

Izolacja filtru – jeden z podstawowych parametrów określających jakość filtrów optycznych (demultiplekserów, filtrów add/drop). Izolacja określa ile mocy z kanałów sąsiednich przecieka do kanału rozpatrywanego, wyprowadzonego na dedykowanym porcie wyjściowym filtru. Im mniej tej mocy (czyli im wyższa izolacja) tym lepiej, gdyż jest to zakłócenie, obniżające jakość sygnału. Ze względu na zafalowanie profilu pasma przenoszenia filtru i zbocza o skończonej stromości, dokładny i wiarygodny pomiar izolacji wymaga odczytania najgorszego możliwego przypadku z pełnego profilu spektralnego tłumienności filtru (demultipleksera).

Jednorodność tłumienia (ang. uniformity) – jeden z podstawowych parametrów określających jakość wieloportowych pasywnych przyrządów optycznych, np. splitterów PLC lub multiplekserów xWDM. Jest to różnica w dB między tłumiennością portu wyjściowego o największym tłumieniu, a portu wyjściowego o najmniejszym tłumieniu. Z reguły pożądane jest (np. w przypadku nominalnie symetrycznych splitterów PLC), aby ta różnica była jak najmniejsza (bliska 0 dB). Powszechnie stosowany standard Telcordia GR1209CORE zaleca, by jednorodność była nie gorsza niż U [dB] = 0.6log2N, co oznacza np. dopuszczalne 3 dB rozrzutu tłumienia pomiędzy portami wyjściowymi splittera 1x32. Tak duże różnice w praktyce bardzo utrudniłyby liczenie budżetów mocy, a także utrzymanie sieci i wykrywanie problemów, dlatego też dobre splittery PLC mają jednorodność tłumienia zbliżoną do pokazanej na wykresie poniżej. Jednorodność tłumienia jest bardzo istotnym, aczkolwiek często niedocenianym parametrem określającym jakość splitterów, i jednym z najistotniejszych wyróżników odróżniających producentów wysokiej jakości od tych gorszych.

LGX (ang. Light Guide Crossconnect) – obecny de facto standard przemysłowy przełącznic I paneli modułowych. Podstawowy moduł LGX ma rozmiar części roboczej 29x100 mm (WxH). Chassis umożliwiające pionowy montaż modułów LGX ma wysokość 3 RU. W chassis 3U 19’’ mieści się 14 takich modułów. Na panelu czołowym modułu LGX pojedynczej szerokości mieści się do 10 adapterów SC SX. W modułach LGX mogą być montowane splittery PLC, sprzęgacze FBT, multipleksery CWDM, DWDM, cyrkulatory, itp.

LWPF (ang. Low Water Peak FIber) – światłowód o zredukowanym piku wodnym.

Menara Networks – amerykański producent unikalnych modułów XFP i Xenpak z wbudowanym framerem OTN i koderem FEC (EFEC i GFEC), czyli tzw. quasi-transponderów OTN DWDM. Quasi-transpondery OTN mogą służyć do budowy sieci IPoDWDM. Występują w wersji z laserem strojonym i niestrojonym. Są kompatybilne z każdym urządzeniem sieciowym (np. switch Ethernet, router IP, krotnica SDH) posiadającym odpowiednie porty optyczne.

Miernik CWDM – typ miernika mocy optycznej, pozwalającego na pomiar mocy wszystkich 18 kanałów CWDM. Wykorzystywany podczas uruchamiania i troubleshootingu łącza. Od standardowych mierników mocy optycznej różni się kalibracją dla wszystkich kanałów CWDM, jak również wbudowanymi filtrami optycznymi, pozwalającym na identyfikację i pomiar indywidualnych kanałów CWDM z mierzonego multipleksu optycznego. Typowo podłączony do kabla liniowego lub do portu monitoringu mocy na multiplekserze/demultiplekserze optycznym. Przykładem miernika CWDM jest Fibrain FCPM-18/1310.

Miernik PON – typ miernika mocy optycznej, pozwalającego na pomiar mocy 1310/1490/1550 nm w działającej sieci PON. Od standardowych mierników mocy optycznej różni się kalibracją dla powyższych długości fal, wbudowanymi filtrami optycznymi, pozwalającymi na jednoczesny pomiar wszystkich 3 długości fal stosowanych w sieciach GPON i CATV PON, pracą w trybie transparentnym (miernik PON jest włączany w sieć inline, bez zatrzymywania transmisji, posiada dwa porty optyczne, wejściowy i wyjściowy) oraz pracą w trybie fali ciągłej (CW), jak i szczelinowej (burst mode, wymaganej ze względu na fakt, że końcówki ONT nadają w krótkich, przyznanych im przez OLT, szczelinach czasowych). Przykładem miernika PON jest Fibrain FPPM-345.

MMF (ang. Multi Mode Fiber) – typ włókna światłowodowego, wspierającego transmisję więcej niż jednego modu. W porównaniu do światłowodu jednomodowego (SMF) posiada większą średnicę rdzenia. Wykorzystywane w telekomunikacji optycznego światłowody wielomodowe mogą mieć rdzeń o średnicy 62.5 mm (włókna standardu OM1) lub 50 mm (OM2, OM3 i OM4). Do transmisji we włóknach wielomodowych wykorzystywane są okna 850 nm (tzw. pierwsze okno telekomunikacyjne) i 1300 nm (drugie okno telekomunikacyjne). Ze względu na występowanie dyspersji modowej, włókna wielomodowe wykorzystywane są wyłącznie w krótkich łączach, o długości nie przekraczającej kilku km.

Mody poprzeczne światłowodu – w ujęciu optyki geometrycznej są to dopuszczalne promienie (drogi optyczne) transmitowane wzdłuż światłowodu. Każdy z modów to inna konfiguracja pola elektromagnetycznego, o różnym profilu natężenia pola. Światłowód jednomodowy wspiera tylko jeden mod (podstawowy), światłowód wielomodowy typowo kilkaset. Mod podstawowy ma profil natężenia pola przypominający funkcję Gaussa, mody wyższych rzędów mają coraz bardziej skomplikowane profile. Mody światłowodu nie różnią się długością fali (dla tej samej długości fali, w światłowodzie wielomodowym propaguje wiele modów).

Mody podłużne lasera – długości fal, wspierane przez wnękę rezonansową lasera (jak również przez materiałowy profil wzmocnienia). Lasery jednomodowe (np. DFB) laserują tylko na jednej długości fali i są stosowane w transmisji CWDM i DWDM. Lasery wielomodowe (Fabr-Perot) laserują na kilkunastu lub kilkudziesięciu długościach fali jednocześnie i z powodu bardzo szerokiego spektrum nie mogą być wykorzystywane w transmisji CWDM lub DWDM. Poniżej przykład spektrum lasera dwumodowego.

 

Multiplekser (mux) – urządzenie terminujące wspólną dla grupy kanałów część łącza. Indywidualne kanały propagują samodzielnie od lasera emitującego do multipleksera. Multiplekser łączy przychodzące nadajników kanały optyczne (długości fal) tworząc multipleks optyczny wyprowadzony na wspólnym porcie liniowym. Multipleksery optyczne mogą być wykonane w standardzie WDM, CWDM, DWDM lub hybrydowych.

Muxponder – w optycznych systemach transportowych urządzenie (zwykle karta do chassis) wykonujące operację multipleksacji klienckich sygnałów elektrycznych w dziedzinie czasu (TDM). Efektem działania muxpondera jest sygnał liniowy o wyższej przepływności (równej co najmniej sumarycznej przepływności sygnałów klienckich). Przykładem muxpondera może być urządzenie multipleksujące 2x 1GbE do strumienia 2.5G. Po drugie stronie łącza urządzenie odbiorcze wykonuje operację odwrotną, wyprowadzając na portach klienckich klienckie sygnały składowe. Muxponder nie potrafi przełączać danych między portami klienckimi (urządzenie, które to potrafi nazywane jest zwykle ADM). Muxponder jest typem transpondera.

O-band (pasmo O) – inaczej drugie okno transmisyjne. Oznaczenie ‘O’ pochodzi od ang. słowa Original.

OADM (ang. Optical Add/Drop Multiplekser) – optyczny multiplekser add/drop. Typ optycznego węzła sieciowego, umożliwiającego lokalne wyodrębnienie (terminowanie) niektórych kanałów z otrzymanego multipleksu optycznego i na lokalne dodanie do wychodzącego multipleksu nowych kanałów optycznych. Jest to węzeł sieci co najmniej drugiego stopnia (podłączony jest do co najmniej dwóch linii). Węzły OADM mogą być nierekonfigurowane (fixed, FOADM) lub konfigurowane (reconfigurable, ROADM). Węzły OADM mogą być wykonane w technice WDM, CWDM, DWDM lub hybrydowej.

 

OLT (ang. Optical Line Terminal) – r

ONU (ang. Optical Network Unit) - zakończenie abonenckie wykorzystywane jako MDU (multi dwelling unit), przeznaczone do pracy w sieciach PON w topologii FTTB/FTTC. W standardach PON ONU agreguje połączenia nawet od tysiąca abonentów.

ONT (ang. Optical Network Terminal) - zakończenie abonenckie sieci FTTH w technologii PON. W przeciwieństwie do ONU,  ONT przeznaczone jest zazwyczaj dla jednej rodziny (Single Family Unit).

OSNR (ang. Optical Signal to Noise Ratio) – optyczny stosunek sygnał-szum, czyli stosunek mocy sygnału użytecznego do mocy szumu optycznego (zwykle mierzonego w przedziale 0.1 nm). Jest to podstawowa metryka jakości sygnału w sieciach optycznych ze wzmocnieniem optycznym. Jest to spowodowane tym, że poprawnie zaprojektowane dalekosiężne łącze DWDM jest zwykle limitowane szumem optycznym ASE, a inne efekty degradujące są albo kompensowane, albo uwzględniane w projekcie łącza jako domiary. Szum ASE jest produkowany przez wszystkie wzmacniacze optyczne w łączu. Każdy protokół transmisji ma określony budżet jakości i po jego przekroczeniu nie jest możliwa bezbłędna transmisja tego protokołu w danym łączu, co wymaga przeprojektowania łącza lub zmiany protokołu (w tym zastosowania kodów korekcyjnych FEC).

OTDR (ang. Optical Time Domain Reflectometer) – reflektometr optyczny.

OTN (ang. Optical Transport Network) – optyczne sieci transportowe nowej generacji, będące następcą sieci SDH/SONET. OTN to w zasadzie zbiór rekomendacji ITU-T, spośród których prawdopodobnie najistotniejsza jest rekomendacja G.709 (‘Interfaces for the Optical Transport Network (OTN)’), definiująca ramkę OTN (digital wrapper) wraz kodowaniem korekcyjnym FEC (standardowym GFEC RS(255, 239) i dopuszczanym nieustandaryzowanym EFEC). Sieć OTN jest niemalże równoznaczna z pojęciem sieci DWDM, ze względu na fakt, że od samego początku projektowania wbudowano w nią bardzo silne wsparcie multipleksacji DWDM. Podobnie jak sieć SDH, transmisja OTN jest transmisją typu TDM, co oznacza wysoką jakość sygnału, aczkolwiek dzięki temu, że nie jest to sieć synchroniczna (pomimo to synchronizacja może być osiągnięta za pomocą sygnałów klienckich SDH, sieć OTN gwarantuje zachowanie jakości zegara SDH na wyjściu z sieci), sprzęt OTN jest prostszy i tańszy w porównaniu do sprzętu SDH. Ramka OTN składa się z 3 podstawowych części – nagłówka (overhead), pola danych (payload) i pola FEC. Rozmiar ramki wynosi 4x4080 bajtów i jest niezależny od prędkości transmisji. Zastosowane bardzo silne kody nadmiarowe FEC pozwoliły na uzyskanie bardzo dużej odporności sygnału optycznego na wszelkiego rodzaju zakłócenia występujące w łączu optycznym, co pozwoliło na budowę transparentnych sieci optycznych i sieci z przełączaniem optycznym. Obecnie OTN wspiera transparentnie większość istotnych protokołów klienckich, m.in. Ethernet, SDH i FibreChannel. Hierarchia multipleksacji OTN obejmuje obecnie sygnały klienckie od 1.25G (ODU0 i ODUflex) do 100G (ODU4). Inne istotne dla rozwoju OTN rekomendacje to m.in. G.872 (‘Architecture for the Optical Transport Network (OTN)’), G.959.1 (‘Optical transport network physical layer interfaces’), G.798 (‘Characteristics of optical transport network hierarchy equipment functional blocks’).

 

 

PDL (ang. Polarization Dependent Loss) – straty zależne od polaryzacji. Każdy przyrząd optyczny ma nieco inną mierzoną tłumienność, w zależności od stanu polaryzacji padającego na ten przyrząd światła. Przy przemiataniu po wszystkich możliwych stanach polaryzacji, różnica między najwyższym a najniższym zmierzonym tłumieniem są to straty PDL. Informacja nt. PDL jest istotna, gdyż w sieci optycznej stan polaryzacji sygnałów nie jest kontrolowany i typowo zmienia się losowo, tak więc chwilowe tłumienie każdego z elementów łącza będzie się w odpowiedni sposób zmieniało, w zależności od ich strat PDL. Starty PDL mogą być wiarygodnie zmierzone tylko poprzez przemiatanie po bardzo wielu stanach polaryzacji (co jest procesem czasochłonnym) lub przez zastosowanie metody macierzy Müllera.

PIN – jeden z dwóch podstawowych typów fotodiody półprzewodnikowej, wykorzystywany w optycznych odbiornikach telekomunikacyjnych. Jest to półprzewodnikowe złącze PN, spolaryzowane w kierunku zaporowym. W odróżnieniu od zwykłej diody PN, pomiędzy wysoko domieszkowanymi warstwami P i N znajduje się względnie gruba warstwa prawie niedomieszkowana (‘I’ pochodzi od ang. Intrinsic). W obszarze I fotony są wyłapywane, tworząc parę elektron/dziura, które nastęnie wędrują w stronę elektrod, co jest równoważne przepływowi prądu. W porównaniu do fotodiod APD, fotodioda PIN nie posiada wzmocnienia lawinowego, tak więc zwykle ma mniejszą czułość, ale jest mniej szumiąca.

Pik wodny (ang. Water Peak) – w światłowodach szklanych tradycyjnie występował pik absorpcji na jonach OH w okolicach 1383 nm, czyli występował region spektralny podwyższonego i niekontrolowanego tłumienia włókna światłowodowego. Obecność piku wodnego w praktyce powodowała nie korzystanie z kanałów CWDM w sąsiedztwie 1383 nm (przede wszystkim 1371 nm i 1391 nm), gdyż wykonanie wiarygodnego teoretycznego projektu łącza na długości fali było niemożliwe i konieczne było odwoływanie się zawsze do wartości zmierzonych, przy dodatkowym zastrzeżeniu, że wraz z pochłanianiem wody przez światłowód, tłumienie w okolicach piku wodnego może dalej rosnąć. Dopiero wersje C i D rekomendacji G.652 zdefiniowały światłowód jednomodowy pozbawiony piku wodnego, posiadający praktycznie użyteczne całe pasmo transmisyjne od 1270 nm do 1610 nm. Włókna standardu G.652 C i D znane są jako „low water peak fiber, LWPF” lub „zero water peak fiber, ZWPF”. Specjalny proces technologiczny (uwodornianie) jest wymagany podczas produkcji, aby włókno po instalacji nie pochłaniało wody i nie odtwarzało piku wodnego. Znane są przypadki włókien mniej renomowanych dostawców, które mimo początkowego braku piku wodnego odtwarzały go z czasem. Warty zwrócenia uwagi jest fakt, że nawet jeśli szczyt piku wodnego znajduje się we względnie rzadko stosowanym paśmie 1383 nm, to zbocza piku rozciągają się do co najmniej 1320 nm po jednej stronie i do 1470 nm po drugiej stronie piku, tak więc obecność piku wodnego może wpływać na tłumienie długości fal położonych daleko od 1383 nm.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PLC (ang. Planar Lightwave Circuits) – zbiorcza nazwa kilku technologii produkcji zintegrowanych elementów optycznych, wywodzących się z technologii mikroelektronicznych (np. wymiana protonowa, dyfuzja, implantacja jonów), pozwalających tworzyć precyzyjnie zdefiniowane obszary różniące się współczynnikiem załamania światła (a więc falowody/światłowody). Ponieważ elementy PLC są potem zwykle łączone ze szklanym włóknem transmisyjnym, cały proces produkcji przyrządów PLC jest procesem hybrydowym. W technologii PLC wytwarzane są przede wszystkim splittery PLC, siatki AWG, jak również przełączniki optyczne czy modulatory. Zaletą technologii PLC jest przede wszystkim skalowalność i małe rozmiary uzyskiwanych elementów. Wadą jest mała elastyczność procesu (nieopłacalne jest wytwarzanie krótkich serii) i zwykle duże straty nadmiarowe (wynikające z konwersji modów z gaussowskiego we włóknie szklanym do wspieranego przez w przybliżeniu prostokątny falowód, z wysokich tłumienności podłoży i przede wszystkim z pozycjonowania włókien szklanych względem falowodów), w porównaniu do technologii monolitycznych, takich jak FBT. Przykładem przyrządów wytwarzanych w technologii PLC są splittery Fibrain PLC czy Fibrain AWG.

PM (ang. Polarization Maintaining) – elementy utrzymujące polaryzację. Typowe elementy stosowane w telekomunikacji optycznej (w tym włókno światłowodowe) nie utrzymują polaryzacji, tzn. polaryzacja sygnału wyjściowego może być losowo różna od polaryzacji sygnału wejściowego. Wynika to ze sprzęgania mocy między obydwoma podstawowymi modami polaryzacyjnymi. W przyrządach PM, stałe propagacji obydwu modów polaryzacyjnych są tak znacząco różne, że sprzęganie mocy między nimi jest bardzo istotnie zredukowane. We włóknach PM uzyskuje się to poprzez wprowadzanie dodatkowych naprężeń we włóknie, np. w formie prętów wzdłuż rdzenia (włókno typu Panda i bow-tie). Aby zapewnić utrzymanie stałego stanu polaryzacji, konieczne jest dopasowanie szybkich i wolnych osi elementów w układzie PM. Przykładem elementów utrzymujących polaryzacje są złącza PM produkowane przez Fibrain, jak również sprzęgacze czy też cyrkulatory PM.

PMD (ang. Polarization Mode Dispersion) – dyspersja polaryzacyjna.

Pompa optyczna – potoczna nazwa wzmacniacza optycznego, zwłaszcza typu EDFA.

PON (ang. Passive Optical Network) – jedna z dwóch podstawowych architektur optycznych sieci dostępowych FTTH, zakładająca współdzielenie przez wszystkich abonentów danego segmentu sieci (portu na urządzeniu centralowym OLT) odcinka magistralnego od urządzenia centralowego do wyniesionego pasywnego przyrządu rozdzielającego, a następnie prowadzenie dedykowanych włókien dla każdego abonenta (od wspomnianego pasywnego przyrządu rozdzielającego do końcówki abonenckiej ONT). Pasywnym przyrządem rozdzielającym może być splitter PLC (najczęściej stosowane obecnie rozwiązanie) lub multiplekser DWDM (w sieciach DWDM PON, praktycznie jeszcze nie stosowanych). W przypadku stosowania splittera PLC, aby uniknąć kolizji między abonentami nadającymi na tej samej długości fali w tym samym włóknie, stosowany jest wielodostęp z podziałem czasu (TDM, każdy abonent nadaje jedynie w przyznanej przez OLT szczelinie czasowej). W przypadku sieci DWDM PON, pomimo fizycznej topologii punkt-wielopunkt, logiczna topologia to gwiazda (wiele łącz punkt-punkt), gdyż każda końcówka ONT nadaje na innej długości fali. Protokoły transmisji stosowane w sieci PON to przede wszystkim GPON, również GEPON, a w przyszłości także XG-PON (10G-PON) i 10G-EPON. Najpopularniejszym w Polsce producentem sprzętu GPON jest Dasan Networks.

Post-FEC BER – stopa błędów na wyjściu z dekodera FEC, tj. po korekcji błędów transmisji przez dekoder FEC. W sieciach OTN ze względu na stromość charakterystyki dekodera zasadniczo albo błędów post-FEC nie ma (o ile liczba błędów w sygnale przychodzącym nie przekracza możliwości korekcyjnych zastosowanego kodowania), albo odrzucane są całe ramki (jeśli liczba błędów pre-FEC przekracza możliwości korekcyjne zastosowanego kodowania).

 

Pre-amp (preamp) – przedwzmacniacz. W telekomunikacji optycznej wzmacniacz optyczny zwykle małej mocy, stosowany np. przed wzmacniaczem mocy  lub przed detektorem. Przedwzmacniacz zwykle cechuje się niską dopuszczalną mocą wejściową, dużym możliwym wzmocnieniem i niską liczbą szumową NF.

Pre-FEC BER - stopa błędów na wyjściu z linii, przed dekoderem FEC. Poziom stopy błędu pre-FEC zależy od jakości i trudności łącza. W sieciach OTN jest to kluczowy parametr mówiący o tym, czy transmisja może być zrealizowana. Zmiana stopy pre-FEC BER jest symptomem degradacji łącza. Każde zastosowane kodowanie korekcyjne FEC ma ograniczone możliwości, tzn. może naprawić pewną maksymalną liczbę przekłamanych bitów w ramce. Jeżeli przychodzący sygnał jest o zbyt niskiej jakości (zbyt wysoki poziom pre-FEC BER), dekoder nie jest w stanie naprawić błędów i cała ramka jest odrzucana.

Profil spektralny tłumienności – wykres przedstawiający zależność tłumienia od długości fali dla danego przyrządu optycznego (np. splittera, włókna światłowodowego lub multipleksera). Jest to sposób przedstawienia pełnej informacji o charakterystyce spektralnego tego elementu, np. o maksymalnym tłumieniu, jednorodności tłumienia, izolacji międzykanałowej, zafalowaniu pasma przenoszenia, itp. Pomiar profilu spektralnego tłumienności wymaga stosowania szerokopasmowego źródła światła i optycznego analizatora spektrum lub jednomodowego lasera strojonego. Tylko raporty testowe przedstawiające pełen profil spektralny elementów (zwłaszcza filtrów i multiplekserów) podają wiarygodne najgorsze przypadki tłumienności i izolacji, które mogą być podstawą do wykonania projektu łącza.

 

 

 

 

Quasi-transponder OTN – moduł optyczny, np. typu XFP, Xenpak lub SFP+, zgodny z odpowiednią specyfikacją MSA i oprócz standardowej elektroniki i optyki DWDM, zawierający również chip ramkujący OTN i koder FEC. Po włożeniu quasi-transpondera w port optyczny w dowolnym urządzeniu sieciowym (np. router IP, przełącznik Ethernet), zamienia się ono w element sieciowy OTN. Quasi-transpondery OTN umożliwiają niskokosztową budowę sieci DWDM OTN bez transponderów (IPoDWDM). Quasi-transpondery OTN są produkowane przez firmę Menara Networks.

 

Ramana wzmacniacz – typ wzmacniacza optycznego stosowanego w telekomunikacji światłowodowej, wykorzystującego wymuszony efekt Ramana we włóknie światłowodowym. Wzmacniacz ramanowski to po prostu laser pompujący wysokiej mocy o odpowiedniej długości fali i odpowiednio długi odcinek włókna (zwykle w praktyce po prostu włókno transmisyjne). Wymuszony efekt Ramana to zjawisko nieliniowe, polegające na rozpraszaniu fotonów z pompy na fononach optycznych w obecności fotonów sygnałowych. W wyniku wymuszonego rozpraszania Ramana jeden foton pompy (o wyższej energii, czyli krótszej długości fali) zostaje przekształcony w foton sygnałowy (o niższej energii) i fonon optyczny. Aby uzyskać wzmocnienie optyczne w okolicach 1550 nm, laser pompujący powinien mieć długość fali rzędu 1450 nm (pik wzmocnienia ramanowskiego we włóknie światłowodowym jest przesunięty o ok. 12 THz względem długości fali pompy). W celu wygładzenia profilu wzmocnienia, 2 lub 3 długości fal pompujących mogą być stosowane. Wykorzystywane moce laserów pompujących są rzędu kilkuset mW do 1 W, co oznacza, że są to źródła światła klasy 3B i jako takie powinny być zaopatrzone w mechanizmy zapewniające bezpieczeństwo optyczne.

Reflektometr optyczny – inaczej OTDR. Optyczny sprzęt pomiarowy pozwalający na wykrywanie zdarzeń (tłumienia wtrąceniowego i odbiciowego) w torze światłowodowym, jak również na pomiar tłumienności jednostkowej włókna światłowodowego. Reflektometr działa na zasadzie wstrzykiwania krótkiego impulsu optycznego w łącze i następnie mierzenia wracającej do niego mocy odbitej. Czas, jak upłynął od momenty wstrzyknięcia impulsu i zarejestrowania mocy odbitej odpowiada odległości, w jakiej moc się w łączu odbiła. W ten sposób OTDR jest w stanie lokalizować umiejscowienie zdarzeń. Moc powracająca do detektora reflektometru generowana jest poprzez rozpraszanie Rayleigha (w obrębie włókna światłowodowego) i przez odbicia Fresnela (występujące na granicy dwóch ośrodków różniących się współczynnikiem załamania światła, są to wszystkie zdarzenia punktowe).

RFoG (ang. RF over glass) – patrz DPON.

ROADM (ang. Reconfigurable Optical Add/Drop) – rekonfigurowany multiplekser add/drop. Typ optycznego węzła sieciowego, umożliwiającego lokalne wyodrębnienie (terminowanie) niektórych kanałów z otrzymanego multipleksu optycznego i na lokalne dodanie do wychodzącego multipleksu nowych kanałów optycznych. Węzły ROADM są obecnie stosowane jedynie w sieciach DWDM. Jest to węzeł sieci co najmniej drugiego stopnia (podłączony jest do co najmniej dwóch linii). Określenie ‘rekonfigurowany’ oznacza, że długości fal (kanały DWDM) przełączane między liniami wyjściowymi w węźle ROADM nie muszą być z góry określone i mogą być zdalnie konfigurowane przez operatora. W tradycyjnej architekturze ROADM zmiana konfiguracji kanałów lokalnych (tj. terminowanych i zaczynających bieg w danym węźle na lokalnych transponderach) wymaga jednak fizycznej interwencji operatora. Dopiero dodanie funkcjonalności colorless umożliwia zdalną zmianę długości fali kanału lokalnego, a funkcjonalność directionless pozwala na przekierowanie kanału lokalnego do dowolnej linii wyjściowej. Centralnym elementem węzła ROADM jest zwykle WSS (Wavelength Selective Switch, optyczny przełącznik długości fal), który spełnia funkcję optycznej matrycy przełączającej. Przełączniki WSS mogą być wykonane w technologii MEMS, ciekłych kryształów lub DLP i LCoS . Oprócz przełączania optycznego, ważnym zadaniem węzłów ROADM jest wyrównywanie poziomów mocy optycznej kanałów DWDM w multipleksie optycznym. Wprowadzenie technologii ROADM umożliwiło budowę sieci optycznych o topologii kratownicy, jak również wprowadzenie płaszczyzny kontroli ASON/GMPLS i restorację optyczną.

Rozpraszanie Rayleigha (ang. Rayleigh Scattering) – jeden z fundamentalnych mechanizmów występowania strat optycznych w światłowodach szklanych. Wynika z amorficznej struktury szkła, składającego się z bardzo drobnych ziaren materiału o nieco innej gęstości, a co za tym idzie o nieco innym współczynniku załamania światła. Wielkości ziaren są znacznie mniejsze niż długość fali. Na granicach ziaren dochodzi do bardzo wielu niewielkich odbić. Ponieważ granice ziaren są nieregularne, moc może zostać odbita w każdym kierunku. Większość mocy rozproszonej opuszcza światłowód przez płaszcz, ale ta część mocy rozproszonej w kierunku wstecznym, która się mieści w stożku akceptacji wyznaczonym przez aperturę numeryczną włókna  jest prowadzona we włóknie i wraca do nadajnika. Dzięki występowaniu rozpraszania Rayleigha możliwe jest działanie reflektometru optycznego.

SBS (ang. Stimulated Brillouin Scattering) – wymuszone rozpraszanie Brillouina. Jest to nieliniowy efekt pojawiający się we włóknie światłowodowym po przekroczeniu poziomu mocy progowej. Manifestuje się gwałtownie zwiększonym poziomem strat, a tracona moc optyczna, zamiast dotrzeć do odbiornika, jest odbita wstecznie (rozproszona) w kierunku nadajnika. Tak więc w reżimie występowania SBS, zwiększanie poziomu mocy wejściowej nie zwiększa mocy dostarczonej do odbiornika, co więcej, pogarsza jakość transmisji, gdyż moc rozproszona w wyniku SBS może zostać powtórnie rozproszona wstecznie (np. w wyniku rozpraszania Rayleigha) lub odbita w wyniku występowania odbić Fresnela i dotrze do odbiornika jako szum. Próg wzbudzenia SBS zależy od spektralnej gęstości mocy, tak więc nadajnik o szerszym spektrum będzie bardziej odporny na SBS niż laser o wąskiej linii. Z tego powodu powszechnie w laserach stosuje się tzw. dithering, czyli poszerzanie linii lasera. W transmisji CATV, gdzie z reguły przy używaniu wzmacniaczy optycznych stosowane są bardzo wysokie moce per kanał optyczny, SBS może stanowić bardzo poważny problem przy uzyskaniu wymaganej jakości sygnału, zwłaszcza jeśli stosowane są nadajniki CATV 1550 nm o niskim progu SBS w połączeniu ze wzmacniaczami optycznymi wysokiej mocy.

SFP (ang. Small Form Pluggable) - kompaktowy przetwornik stosowany do przesyłania danych/głosu/obrazu z prędkością do 5Gbit/s. Wytwarzany jest według specyfikacji MSA (Multi-Source Agreement). Moduły tego typu wykorzystywane są m.in. w sieciach SONET/SDH, Ethernet i Fibre Channel. Dzięki niewielkim rozmiarom pozawalają na znaczne oszczędzenie miejsca w urządzeniach, w których są instalowane. Moduły SFP opcjonalnie mogą być wyposażone w funkcję diagnostyki cyfrowej DDM (Digital Diagnostic Monitor). Funkcja ta umożliwia monitorowanie kluczowych parametrów pracy modułu, takich jak moc optyczna sygnału nadawanego, moc optyczna sygnału odbieranego, temperatura pracy, napięcie zasilania, prąd lasera. Potoczna nazwa modułu SFP to miniGBIC. SFP może być instalowane w czasie pracy urządzenia.

SFP+ - przetwornik o tych samych wymiarach, co moduł SFP, jednak pozwalający na transmisję z prędkością do 11.3Gbit/s.

Siatka kanałów (ang. Grid) – zwana inaczej rastrem. Wynikająca z odpowiedniego standardu odległość międzykanałowa pomiędzy kanałami optycznymi w obrębie multipleksu optycznego w transmisji WDM ze zwielokrotnieniem falowym. W transmisji CWDM stosowana jest siatka 20 nm i dostępne jest 18 kanałów (G.694.2 ‘Spectral grids for WDM applications: CWDM wavelength grid’), w transmisji DWDM (G.694.1 ‘Spectral grids for WDM applications: DWDM wavelength grid’) najczęściej stosowane są siatki 50 GHz i 100 GHz, czasem również 200 GHz i 25 GHz. Dostępna liczba kanałów w transmisji DWDM zależy od stosowanej siatki, dla siatki 50 GHz może być to nawet 96 kanałów w oknie C. Funkcjonalność gridless, która zaczyna się pojawiać w sieciach DWDM oznacza możliwość komponowania kanałów o dowolnej szerokości (dowolnego odstępu międzykanałowego) z podstawowych bloków spektralnych 12.5 GHz. Służy to oszczędzaniu pasma optycznego przy transmisji w jednym multipleksie sygnałów różniących się znacznie szerokością spektralną, np. 10G i 400G.

Splitter asymetryczny – optyczny dzielnik mocy, który posiada N portów wyjściowych, z których każdy może w ogólności  wyprowadzać inną część procentową mocy wejściowej, czyli posiadać inne tłumienie. Częstym rozwiązaniem jest stosowanie splittera 1xN, który posiada jeden wyróżniony port wyjściowy o wysokiej mocy (port ekspresowy) i N-1 portów lokalnych o niskiej, nominalnie takiej samej, mocy. Należy zwrócić uwagę, że w praktyce z przyczyn technologicznych tłumienie portów wyjściowych splittera symetrycznego również będzie nieco się różnić między sobą (jest to tzw. jednorodność tłumienia), nie czyni to jednak splittera asymetrycznego. Poniżej przykład asymetrycznego splittera Fibrain PLC 1x5.

Splitter PLC – typ optycznego dzielnika mocy (splittera), wykonanego w technologii PLC. Jest to pasywny przyrząd optyczny stosowany w telekomunikacji światłowodowej, służący do podziału mocy optycznej pomiędzy N portów wyjściowych. Z reguły posiada 1 (czasem 2) port wejściowy. Splitter PLC, jak każdy inny pasywny splitter, wprowadza tłumienie spowodowane podziałem mocy i stratami nadmiarowymi. Technologia PLC jest technologią hybrydową (w przeciwieństwie do monolitycznej technologii FBT), typowy splitter PLC składa się z chipu PLC (w którym metodami mikroelektronicznymi wykonane są falowody i drzewko dzielników podstawowych 1x2 lub 1x3) oraz matrycy włókien szklanych w V-rowkach (tzw. fiber array), które są razem klejone i następnie pakowane w dalsze obudowy ochronne. Od pozycjonowania matrycy włókien względem falowodów na chipie zależy tłumienie splittera – wymagane jest pozycjonowanie z dokładnością do dziesiątych części mikrometra. Co więcej, elementy nie mogą przemieścić się względem siebie przez 25 lat pracy, niezależnie od narażeń mechanicznych, temperatury i wilgotności. Wszystko to sprawia, że wykonanie wysokiej jakości splittera PLC nie jest kwestią trywialną.

Splitter symetryczny – optyczny dzielnik mocy, który posiada N portów wyjściowych, z których każdy wyprowadza nominalnie taką samą część procentową mocy wejściowej, czyli posiada nominalnie identyczne tłumienie. Należy zwrócić uwagę, że w praktyce z przyczyn technologicznych tłumienie portów wyjściowych splittera symetrycznego będzie nieco się różnić między sobą (jest to tzw. jednorodność tłumienia). Splittery symetryczne są stosowane najczęściej do podłączenie abonentów znajdujących się w zbliżonej odległości od splittera. Typowo, splittery PLC są splitterami symetrycznymi (wyjątkiem są splittery Fibrain PLC 1x5). Dla kontrastu, sprzęgacze FBT mogą być wykonywane jako asymetryczne o dowolnym współczynniku podziału.

SPM (ang. Self Phase Modulation) – automodulacja fazy. Jedno ze zjawisk nieliniowych będących następstwem efektu Kerra, które występuje we włóknie  światłowodowym. W wyniku procesu SPM generowane są nowe składowe częstotliwości w obrębie sygnału. Dzieje się to wtedy, gdy poziom mocy sygnału się zmienia w czasie, co z powodu efektu Kerra zmienia chwilową wartość współczynnika załamania światła, widzianą przez ten sam sygnał (sygnał sam sobie zmienia warunki transmisji). Zmiana współczynnika załamania światła powoduje zmianę fazy sygnału, a co za tym idzie generowanie nowych składowych częstotliwościowe. Efektem tego jest poszerzanie spektrum sygnału, nawet do momentu, gdy przestaje się on mieścić w obrębie pasma przenoszenia filtrów. Poszerzony sygnał posiada również podatność na dyspersję chromatyczną. W przypadku sygnałów modulowanych fazowo, fluktuacje fazy bezpośrednio obniżają jakość transmisji. Efektywność procesu SPM zależy od długości łącza, mocy optycznej i ilości dyspersji chromatycznej. Poniżej przykład ewolucji spektrum sygnałów 10G RZ i NRZ po propagacji w długim łączu DWDM.

 

Sprzęgacz FBT – optyczne dzielniki mocy wytwarzane w technologii FBT. Mogą być wytwarzane jako splittery asymetryczne lub symetryczne.

SMF (ang. Single Mode Fiber) – często spotykane określenie włókna standardu G.652 (również SSMF).

SSMF (ang. Standard Single Mode Fiber) – często spotykane określenie włókna standardu G.652 (również SMF).

Straty optyczne – część mocy optycznej tracona w wyniku propagacji sygnału przez dany element optyczny. Jest to stosunek mocy padającej do mocy wyjściowej (w skali liniowej, tj. mW). Najczęściej podawane w dB (decybelach). Inaczej tłumienie.

Szum optyczny – każdy szum w dziedzinie optycznej. Najczęściej spotykanym w telekomunikacji szumem optycznym jest szum ASE produkowany przez wzmacniacze optyczne. Inne rodzaje szumu optycznego to np. szum RIN (podłoga szumowa laserów) czy też szum powstający w wyniku rozpraszania Rayleigha lub Brillouina.

Szum termiczny – jeden z podstawowych szumów elektronicznych, zwany również szumem Johnsona lub Nyquista. Jest spowodowany chaotycznym ruchem elektronów, niezależnym od przyłożonego napięcia. Wartość mocy szumu termicznego jest proporcjonalna do temperatury, co oznacza, że obniżenie temperatury pracy detektora poprawia jego parametry szumowe. Łącza optyczne projektowane na budżet mocy są w rzeczywistości limitowane szumem termicznym.

TFF (ang. Thin Film Filters) – filtry cienkowarstwowe. Technologia wytwarzania filtrów optycznych, stosowanych m.in. w telekomunikacji, polegająca na nanoszeniu (zwykle na szklanym podłożu) naprzemiennie warstw o niskim i wysokim współczynniku załamania światła. Powstaje w ten sposób stos wnęk rezonansowych. Fala centralna filtru zależy od długości wnęki rezonansowej. Długości fal w rezonansie z wnęką są transmitowane, pozostałe długości fal są odbijane. Im większa ilość wnęk, tym bardziej kształt spektrum filtru zbliża się do idealnego prostokąta, kosztem wzrostu tłumienia (i dyspersji chromatycznej). Filtry TFF są podstawowym typem filtrów stosowanym w transmisji CWDM, i jednym z dwóch podstawowych (obok AWG) w transmisji DWDM.

Tłumienie – optyczne straty wtrąceniowe.

Tłumienność jednostkowa – tłumienie włókna światłowodowego lub kabla optycznego, podawane w dB/km. Informacja o tłumienności jednostkowej pozwala obliczyć całkowite tłumienie łącza, co jest podstawowym krokiem przy wykonywaniu projektu łącza. Tłumienie włókna światłowodowego zależy od rodzaju włókna i długości fali.

 

 

Tłumik optyczny – pasywny przyrząd optyczny służący do redukowania nadmiaru mocy optycznej, np. w celu ochrony odbiornika optycznego przed przeciążeniem. Tłumiki optyczne niestrojone zwykle wykonywane są z włókna o wysokiej tłumienności. Występują w postaci inline lub adapterowej. Przykładem są tłumiki optyczne Fibrain.

Transponder – w sieciach optycznych transpondery są punktami ingressu i egressu ruchu (wejścia i wyjścia z sieci). Są to urządzenia (najczęściej w formie kart do chassis) posiadające co najmniej dwa porty optyczne – kliencki i liniowy (odmianą transpondera jest muxponder, posiadający więcej portów klienckich). Transpondery wejściowy i wyjściowy wyznaczają punkty styku sieci transportowej do innych sieci i stanowią punkty demarkacyjne, od których zaczyna się monitoring i zarządzanie ruchem (i ew. gwarancja SLA). Podstawowe funkcje transponderów (zwłaszcza w sieciach OTN DWDM) to:

- konwertują optykę kliencką (szarą) na optykę jakości DWDM,

- dokonują enkapsulacji lub zmiany protokołu transmisji,

- implementują funkcjonalność OTN, m.in. zwiększają dostępny dystans transmisji i jej jakość dzięki kodowaniu nadmiarowemu FEC,

- stanowią punkty demarkacyjne, między którymi widziana jest ścieżka optyczna z poziomu NMS,

- oferują rozbudowane funkcje OAM (obsługa, zarządzanie i utrzymanie),

- redukują jitter elektryczny i regenerują sygnał,

- ułatwiają troubleshooting i optymalizację sieci dzięki generatorom PRBS i funkcji pętli zwrotnych.

Zasadniczą wadą transponderów jest koszt, który może sięgać nawet 80% kosztów sieci OTN DWDM (w zależności od funkcjonalności sieci). Dlatego alternatywą są podejścia IPoDWDM, m.in. quasi-transpondery OTN firmy Menara Networks.

Triplekser – powszechnie stosowana nazwa niektórych typów pasywnych filtrów optycznych, zwłaszcza stosowanych w sieciach FTTH, np. tripleksery CATV/GPON (separujące sygnały CATV 1550 nm i GPON 1310/1490 nm) czy też FTTH/OTDR (separujące OTDR 1625 i 1650 nm służące do monitorowania żywej sieci od sygnałów informacyjnych). Tripleksery umożliwiają zestawienie transmisji WDM.

Trzecia okno transmisyjne – zakres długości fal 1530-1565 nm. Nazwa pochodzi od faktu, że długości te zaczęły być wykorzystywane przez systemy transmisji światłowodowej trzeciej generacji. W trzecim oknie transmisyjnym upowszechniła się transmisja DWDM, co wynika przede wszystkim z faktu dostępności wzmacniaczy optycznych typu EDFA, posiadających wzmocnienie w tym zakresie, oraz z faktu, że szklane włókno światłowodowe ma tym regionie spektralnym minimum tłumienia. W nomenklaturze ITU-T jest to pasmo C (C-band, C pochodzi od ang. Conventional).

UPC (ang. Ultra Physical Contact) – standard złącz światłowodowych o powierzchni czołowej polerowanej prostopadle do osi włókna (tzw. złącza proste). W porównaniu do wcześniejszych standardów polerowania prostego (PCPhysical Contact oraz SPCSuper Physical Contact), osiągnięta została istotnie lepsza wartość tłumienności odbiciowej zamkniętego złącza, rzędu 55 dB (tłumienność odbiciowa półzłącza UPC otwartego do powietrza wynosi ok. 14.6 dB. Jest to spowodowane odbiciami Fresnela). W chwili obecnej polerowanie UPC upowszechniło się do tego stopnia kosztem PC i SPC, że często producenci stosują oznaczenie PC do opisu polerowania UPC.

WDM (ang. Wavelength Division Multiplexing) – technika zwielokrotnienia w dziedzinie długości fali, wykorzystywana w transmisji światłowodowej. Ściśle rzecz biorąc, WDM jest ogólnym określeniem każdego rodzaju zwielokrotnienia falowego, w praktyce funkcjonuje jako synonim WWDM. Zwielokrotnienie falowe jest to technika transmisji optycznej, pozwalająca w jednym włóknie światłowodowym przesyłać więcej niż jeden kanał (nawet do prawie 200 kanałów w technice DWDM). Oprócz wariantów WWDM i DWDM, popularny jest jeszcze wariant CWDM.

WWDM (ang. Wide Wavelength Division Multiplexing) – technika zwielokrotnienia w dziedzinie długości fali, wykorzystywana w technice transmisji światłowodowej. Zgodnie z definicją zawartą  rekomendacji G.671 (‘Transmission characteristics of optical components and subsystems’), jest to technika transmisji, w której odstęp międzykanałowy wynosi co najmniej 50 nm. Co prawda fale centralne dla transmisji WWDM nie zostały ustandaryzowane w G.671, ale w praktyce stosowane są zwykle długości 1310 nm i 1550 nm. Stosowanie dwóch długości fali oznacza podwojenie pojemności łącza. Najczęściej technika WDM jest wykorzystywana do zestawiania dwukierunkowej transmisji na jednym włóknie światłowodowym. W takim przypadku moduły optyczne (transceiver’y, wkładki) mają wbudowany w środku odpowiedni multiplekser pasywny 1310/1550 nm. Lasery dedykowane do transmisji WWDM mają bardzo duże rozrzuty centralnej długości fali, rzędu +/- 50 nm. W sieciach CATV i GPON wykorzystywane są inne długości fal (1490 i 1550 nm), oddalone od pozostałych kanałów optycznych o ponad 50 nm, ale nie są to lasery klasy WWDM (w praktyce są to lasery co najmniej klasy CWDM).

Wzmacniacz optyczny – aktywne urządzenie zapewniające wzmocnienie optyczne, tj. wzmacniające sygnał optyczny, bez konieczności jego detekcji i przekształcania do postaci elektrycznej. Dzięki temu wzmacniacze optyczne są transparentne dla protokołów i prędkości transmisji. Każdy wzmacniacz optyczny oprócz wzmocnienia sygnału użytecznego produkuje również szum optyczny ASE, który pogarsza OSNR. Typy wzmacniaczy optycznych spotykanych w telekomunikacji światłowodowej to przede wszystkim EDFA, ale również YEDFA, wzmacniacz  Ramana oraz wzmacniacze półprzewodnikowe SOA.

Xenpak () – r

XFP (ang. 10 Gigabit Small Form Factor Pluggable) –  przetwornik stosowany w telekomunikacji optycznej z prędkością do 11.3Gbit/s. Może być wyjmowany w czasie pracy. Posiada on złącza optyczne typu LC.

XG-PON – znany też jako 10G-PON, następca standardu GPON. Jest to standard następnej generacji sieć PON (NG-PON) stworzony przez ITU-T. Projektowany pod kątem sieci FTTH i zapewnienia jeszcze szybkiego dostępu w ostatniej mili. Standard dzieli się na 2 kategorie prędkości: XG-PON1 (asymetryczny wariant, w którym 10Gbit oferowane jest w kierunku downstream, natomiast 2.5G w kierunku upstream) oaz XG-PON2 (symetryczny wariant, w którym oferowane jest 10G zarówno w kierunku downstream, jak i w upstream). Standard XG-PON może pracować w tej samej sieci PON co GPON, co wymaga zastosowania jedynie dodatkowego pasywnego splitera WDM. Wynika to z faktu, że XG-PON wykorzystuje inne długości fal, tj. w kierunku downstream 1577nm oraz 1270nm.

XPM (ang. Cross Phase Modulation) – skrośna modulacja fazy. Efekt nieliniowy występujący we włóknach światłowodowych spowodowany efektem Kerra (zależnością współczynnika załamania światła od mocy optycznej). Podobny do SPM, przy czym moc modyfikująca wartość współczynnika załamania światła to sumaryczna moc kanałów sąsiednich, które w ten sposób wpływają na kanał badany. W przypadku wielu kanałów propagujących obok siebie, wynikiem sumarycznego XPM jest szum fazowy, który jest następnie konwertowany przez dyspersję chromatyczną w szum amplitudowy i jitter. Siła XPM zależy od ilości dyspersji chromatycznej i od poziomów mocy optycznej.

YEDFA (ang. Ytterbium-Erbium Doped Fiber Amplifier) – odmiana wzmacniaczy optycznych EDFA, w których oprócz domieszkowania medium aktywnego jonami erbu zastosowane jest dodatkowe domieszkowanie iterbem. W ten sposób produkowane są wzmacniacze o bardzo wysokiej mocy, przede wszystkim wieloportowe wzmacniacze mocy (booster’y) do transmisji CATV FTTH, np. wzmacniacze 32x21dBm Fx-OV32210 produkcji firmy BKtel Communications.

Zewnętrzna modulacja –jedna z dwóch podstawowych metod modulacji nadajników optycznych (drugą jest modulacja bezpośrednia). W przypadku nadajników z zewnętrzną modulacją, laser pracuje w trybie fali ciągłej, natomiast umieszczony za laserem zewnętrzny modulator odpowiada za przeniesienie sygnału elektrycznego na nośną optyczną. Nadajniki z zewnętrzną modulacją są droższe od nadajników z bezpośrednią modulacją, ze względu na konieczność stosowania dodatkowych elementów (modulatorów), jednak jakość sygnału z takiego nadajnika jest dużo lepsza (brak chirpu, lepsza stabilność długości fali, wyższe parametry CNR, CSO i CTB). Nadajniki z zewnętrzną modulacją są stosowane np. w sieciach CATV do realizacji trudnych łącz (długich, o dużym tłumieniu, z wieloma wzmacniaczami optycznymi, itp) lub gdy wymagana jest współpraca ze wzmacniaczami YEDFA. Przykładem nadajnika CATV z zewnętrzną modulacją jest ES10XL firmy BKtel Communications.

ZWPF (ang. Zero Water Peak FIber) – światłowód o zredukowanym piku wodnym.



×

Pliki cookies w naszym serwisie.

Informacji zarejestrowanych w plikach "cookies" używamy m.in. w celach reklamowych i statystycznych oraz w celu dostosowania naszych serwisów do indywidualnych potrzeb użytkowników. Możesz zmienić ustawienia dotyczące "cookies" w swojej przeglądarce internetowej. Jeżeli pozostawisz te ustawienia bez zmian pliki cookies zostaną zapisane w pamięci urządzenia. Zmiana ustawień plików "cookies" może ograniczyć funkcjonalność serwisu. Nie pokazuj więcej tego komunikatu.