§ 5. Вікна прозорості

Як видно з рис. 1.3, для передачі оптичних сигналів може бути використаний широкий ділянку спектра, де втрати в волокнах досить малі. Його прийнято розбивати на більш вузькі ділянки - працюючі діапазони, або вікна прозорості. Спочатку під вікнами прозорості розумілися ділянки довжин хвиль поблизу вузьких локальних мінімумів в залежності втрат від довжини хвилі: 850 нм (1-е), 1310 нм (2-е), 1550 нм (3-е). Поступово з розвитком технології очищення кварцового скла стала доступна вся область малих втрат від 1260 нм до 1675 нм. Крива втрат тепер виглядає достатньо гладкою, і локальні мінімуми на ній слабо виражені.

Перше вікно прозорості використовувалося в 70-х роках в перших лініях зв'язку на багатомодових волокнах. Тоді напівпровідникові джерела випромінювання випускалися промисловістю тільки на довжину хвилі 850 нм (GaAs). В даний час через велику величини втрат у волокнах цей діапазон використовується в основному в локальних обчислювальних мережах.

Друге вікно прозорості (О) стало використовуватися в 80-х роках в лініях далекого зв'язку, після того як на базі потрійних і четверні гетероструктур були розроблені джерела випромінювання на довжину хвилі 1310 нм. У це вікно потрапляє і довжина хвилі нульової дисперсії SM волокон. В даний час друге вікно прозорості використовується переважно в міських і зонових лініях.

Третє вікно прозорості (С) було освоєно на початку 90-х років. У нього потрапляють одночасно смуга посилення EDFA- Erbium Doped Fiber Amplifier (волоконний підсилювач, легований ербієм) і абсолютний мінімум поглинання в кварцовому волокні. Так як SM волокна володіють в третьому вікні прозорості великою дисперсією, то було розроблено DS волокно з довжиною хвилі нульової дисперсії, зміщеної в це вікно. Третє вікно найбільш широко використовуються в магістральних лініях (Ростелекомом та іншими великими операторами зв'язку).

Останнім часом з розвитком систем з мультиплексуванням каналів по довжинах хвиль (DWDM - Dense Wavelength Division Multiplexing) третє і прилеглі до нього четверте і п'яте вікна прозорості викликають підвищений інтерес. Так, спеціально для застосування в системах DWDM були створені кілька типів NZDS волокон, що володіють в цих вікнах ненульовий дисперсією. У зарубіжній літературі діапазони довжин хвиль, що відповідають цим трьом вікнам, отримали спеціальні найменування: третє вікно- (С) стандартний діапазон (Conventional band), четверте вікно - (L) довгохвильовий діапазон (Long band), а п'яте вікно - (S) короткохвильовий діапазон (Short band).

Четверте вікно прозорості (L) дозволяє пересунути довжиннохвильовий кордон DWDM систем на 1620 нм. Для роботи одночасно в третьому і четвертому вікнах прозорості використовуються оптичні підсилювачі зі збільшеною шириною смуги частот і NZDS волокна з малим кутом нахилу дисперсійних кривих.

П'яте вікно прозорості (S) з'явилося після створення волокна AllWave. У цьому волокні в результаті ретельного очищення його від посторонніх включень втрати в «водяному» піку на довжині хвилі 1390 нм були знижені до 0.31 дБ / км, що менше, ніж у другому вікні прозорості на довжині хвилі 1310 нм (0.35 дБ / км). П'яте вікно прозорості завершило освоєння спектральної області малих втрат у волокні, що тягнеться від 1280 нм до 1650 нм.

Згідно з інформацією, отриманою з EXFO (Канада), Міжнародний союз телекомунікацій (ITU) затвердив нові спектральні діапазони в інтервалі довжин хвиль 1260 .... 1675 нм (таблиця № 1.1). Офіційна публікація очікується після узгодження з рекомендаціями на оптичні компоненти (G. 671) і технологію DWDM (G. 692).

Таблиця № 1.1. Спектральні діапазони для одномодових волокон

Q – діапазон	1260…1360 нм	Основний
E – діапазон	1360…1460 нм	Розширений
S – діапазон	1460…1530 нм	Короткохвильовий
C – діапазон	1530…1565 нм	Стандартний
L – діапазон	1565…1625 нм	Широкохвильовий
U – діапазон	1625…1675 нм	Найширкоішохвильовий