ไฟเบอร์ G.654E คืออะไร?

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เส้นใยนำแสงชนิดใหม่ G.654E ได้ถูกนำมาใช้ในสายส่งไฟฟ้าระยะไกลบางส่วน และได้ผลลัพธ์ที่ดี ดังนั้น เส้นใยนำแสง G.654E คืออะไร? เส้นใย G.654E จะมาแทนที่เส้นใย G.652D แบบดั้งเดิมได้หรือไม่?

ในช่วงกลางทศวรรษ 1980 เพื่อตอบสนองความต้องการด้านการสื่อสารทางไกลของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงใต้น้ำ จึงได้มีการพัฒนาใยแก้วนำแสงแบบโหมดเดี่ยวที่มีแกนซิลิกาบริสุทธิ์และความยาวคลื่น 1550 นาโนเมตร ซึ่งมีค่าการลดทอนใกล้ความยาวคลื่นนี้ต่ำกว่าใยแก้วนำแสงแบบอื่นถึง 10% ใยแก้วนำแสง G.652 ข้างต้น

เส้นใยชนิดนี้ถูกกำหนดให้เป็นเส้นใย G.654 และในขณะนั้นมีชื่อเรียกว่า "เส้นใยโหมดเดี่ยวที่มีการลดทอนต่ำสุดที่ความยาวคลื่น 1550 นาโนเมตร"

ในช่วงทศวรรษ 1990 เทคโนโลยี WDM เริ่มถูกนำมาใช้ในระบบสื่อสารด้วยแสงใต้น้ำ เทคโนโลยี WDM ช่วยให้สามารถส่งสัญญาณแสงได้พร้อมกันหลายสิบหรือหลายร้อยช่องสัญญาณผ่านใยแก้วนำแสงเพียงเส้นเดียว และด้วยการใช้เครื่องขยายสัญญาณใยแก้วนำแสง สัญญาณแสงหลายความยาวคลื่นกำลังสูงจะถูกส่งผ่านใยแก้วนำแสงเส้นเดียวและรวมกันที่ส่วนเชื่อมต่อขนาดเล็ก สัญญาณเหล่านี้มีคุณสมบัติแบบไม่เชิงเส้น

เนื่องจากคุณสมบัติที่ไม่เป็นเชิงเส้นของใยแก้วนำแสง เมื่อกำลังแสงที่เข้าสู่ใยแก้วนำแสงเกินค่าที่กำหนด ประสิทธิภาพการส่งสัญญาณของระบบจะค่อยๆ ลดลงตามกำลังแสงที่เพิ่มขึ้น
ปรากฏการณ์ไม่เชิงเส้นของใยแก้วนำแสงนั้นเกี่ยวข้องกับความหนาแน่นของกำลังแสงในแกนใยแก้ว เมื่อกำลังแสงขาเข้าคงที่ การเพิ่มพื้นที่หน้าตัดประสิทธิผลของใยแก้วนำแสงและการลดความหนาแน่นของกำลังแสงในแกนใยแก้วสามารถลดอิทธิพลของปรากฏการณ์ไม่เชิงเส้นต่อประสิทธิภาพการส่งผ่านได้ ดังนั้น ใยแก้วนำแสง G.654 จึงเริ่มก่อให้เกิดข้อถกเถียงเนื่องจากมีพื้นที่หน้าตัดประสิทธิผลที่เพิ่มขึ้น

การเพิ่มพื้นที่ใช้งานของเส้นใยจะนำไปสู่การเพิ่มความยาวคลื่นตัด แต่การเพิ่มความยาวคลื่นตัดนั้นจะต้องได้รับการควบคุมเพื่อไม่ให้ส่งผลกระทบต่อการใช้งานเส้นใยในย่านความถี่ C (1530 นาโนเมตรถึง 1565 นาโนเมตร) ดังนั้น ความยาวคลื่นตัดของเส้นใย G.654 จึงถูกกำหนดไว้ที่ 1530 นาโนเมตร

ในปี 2000 เมื่อ ITU ปรับปรุงมาตรฐานใยแก้วนำแสง G.654 ก็ได้เปลี่ยนชื่อเป็น "ใยแก้วนำแสงแบบโหมดเดี่ยวที่ตัดความยาวคลื่น" (cut wavelength-shifted single-mode optical fiber)

จนถึงปัจจุบัน เส้นใยแก้วนำแสง G.654 มีคุณสมบัติเด่นคือ การลดทอนสัญญาณต่ำและพื้นที่ใช้งานขนาดใหญ่ ต่อมา เส้นใยแก้วนำแสง G.654 ที่ใช้สำหรับการสื่อสารผ่านสายเคเบิลใต้น้ำได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสมที่สุดโดยเน้นที่การลดทอนสัญญาณและพื้นที่ใช้งาน และค่อยๆ พัฒนาเป็น 4 ประเภทย่อย ได้แก่ A, B, C และ D