Optik koheren dan desain jarak jauh
Di atas sekitar 80 km pada 10G — dan untuk panjang gelombang 100G+ mana pun — link DWDM tidak lagi hanya soal power budget semata. Dispersi, akumulasi derau, dan format modulasi mengambil alih, dan teknologi yang menanganinya adalah transmisi koheren, yang kini tersedia dalam modul pluggable.
Direct detect vs koheren
| Direct detect (10G DWDM SFP+/XFP) | Koheren (100G–800G) | |
|---|---|---|
| Modulasi | on/off keying | QPSK, 8/16/64-QAM dengan multipleksing polarisasi |
| Penerima | fotodioda | laser osilator lokal + DSP |
| Dispersi kromatik | mentoleransi ~1 600 ps/nm (≈80–100 km) | dikompensasi secara digital — ribuan km |
| PMD | membatasi span panjang | dikompensasi secara digital |
| Jangkauan tanpa regenerasi | ~80 km, lebih jauh dengan DCM/EDFA | 120 km (400ZR) hingga >1 000 km (transport) |
Dua batas dari link yang panjang
- Dispersi kromatik — panjang gelombang yang berbeda di dalam sinyal merambat dengan kecepatan yang sedikit berbeda dan melebarkan pulsa. ~17 ps/nm/km pada C-band di G.652. Direct-detect 10G kehabisan jangkauan di sekitar 80–100 km; DCM memperpanjangnya; koheren menghilangkan batas ini.
- OSNR — setiap EDFA menambahkan derau. Optical signal-to-noise ratio pada penerima harus melebihi kebutuhan formatnya (kira-kira: 10G OOK ~20 dB; 100G QPSK ~13–15 dB; 400G 16-QAM ~24 dB, semuanya per 0,1 nm). Modulasi berorde lebih tinggi membawa lebih banyak bit tetapi membutuhkan OSNR yang lebih besar — karena itu 400ZR menjangkau ~120 km sementara 100G QPSK pada infrastruktur yang sama dapat menjangkau jauh lebih dari itu.
Pluggable koheren
- 400ZR (OIF) — 400G 16-QAM dalam QSFP-DD/OSFP, dirancang untuk DCI titik-ke-titik yang diperkuat hingga ~120 km, grid 75/100 GHz.
- ZR+ / OpenZR+ — modul yang sama dengan FEC lebih kuat dan mode tambahan (100G/200G/300G/400G, QPSK hingga 16-QAM) untuk jangkauan metro/regional beberapa ratus km.
- Yang dapat disetel di seluruh C-band, dikelola melalui CMIS (pemilihan frekuensi, daya keluaran, modulasi/aplikasi).
Modul ini menarik daya 15–20 W dan merupakan optik terpanas dalam sebuah router — desain termal host menjadi penting (Masalah CMIS).
Mendesain sebuah span
- Loss budget per span dengan mux/demux, konektor, dan serat optik (aritmetika yang sama seperti CWDM, dengan tambahan penguatan EDFA).
- Penempatan penguat setiap ~80–120 km; jaga daya launch per kanal tetap berada dalam batas nonlinier (tipikal −3…+3 dBm/kanal).
- OSNR budget end-to-end untuk modulasi yang dipilih; tambahkan margin untuk penuaan.
- Dispersi — DCM untuk direct-detect 10G; tidak dibutuhkan untuk koheren.
- Rencana kanal pada grid ITU, dengan kanal guard untuk OSC.
Di CodingBox
Pluggable koheren dan DWDM 10G dibaca seperti modul apa pun: identitas, panjang gelombang/kanal, DDM, dan — untuk yang dapat disetel — pengaturan kanal itu sendiri. CodingBox mengatur kanal pada modul SFP+/QSFP yang dapat disetel dan membaca status serta aplikasi modul koheren yang dikelola CMIS, memberikan sudut pandang meja kerja atas apa yang akan masuk ke dalam line system.
400ZR, OpenZR+, dan OpenROADM sebagai spesifikasi — cakupan, pendiri, kode — berdampingan dengan MSA antarmuka lainnya: MSA antarmuka optik.
Aritmetika OSNR, jenis-jenis penguat, dan batas nonlinier di balik desain span: Penguatan & OSNR; jaringan di sekitar pluggable — ROADM, OTN, open line system: Desain jaringan DWDM.
Mengukur serat optik sebelum menyalakannya dengan optik koheren — CD, PMD, redaman spektral, ORL, latensi, identifikasi jenis serat optik, dan batas per layanan: Karakterisasi serat optik.