Wat is C-band?

Band voor glasvezelcommunicatie rond 1530 tot 1565 nm. Daar is het verlies van kwartsglasvezel het laagst (ongeveer 0,2 dB/km) en kunnen erbium-gedoteerde vezelversterkers (EDFA's) het licht versterken, zodat de band wordt gebruikt voor langeafstandsverbindingen en dense wavelength division multiplexing (DWDM).

Japanse benaming: Cバンド

“C-band” komt voor in 4 oefenvragen uit 1 onderwerpen, bijv. Siliciumfotonica.

Vakgebied: Siliciumfotonica

Nu oefenen: vragen over C-band

Wat is de belangrijkste reden waarom bij optische vezelcommunicatie over lange afstanden golflengten rond 1,55 µm (C-band) veel worden gebruikt?

  1. AHet is de golflengteband waarin het verlies van glasvezel van kwarts het kleinst is
  2. BHet is de golflengteband waarin silicium licht het sterkst absorbeert, zodat fotodetectoren eenvoudig te maken zijn
  3. CHet is de golflengteband waarin de chromatische dispersie nul is, zodat pulsen helemaal niet verbreden
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. Het is de golflengteband waarin het verlies van glasvezel van kwarts het kleinst is

Het verlies van glasvezel van kwarts (SiO2) neemt bij korte golflengten toe door rayleighverstrooiing en bij lange golflengten door infraroodabsorptie, zodat het daartussen, rond 1,55 µm, minimaal is (circa 0,2 dB/km). Ook na 100 km bedraagt het verlies slechts circa 20 dB, en dat het licht met erbium-gedoteerde vezelversterkers (EDFA) als licht kan worden versterkt, is eveneens een reden waarom de C-band voor communicatie over lange afstanden wordt gebruikt. In standaard singlemodevezel is de chromatische dispersie vrijwel nul rond 1,31 µm (O-band); bij 1,55 µm blijft er dispersie over. Silicium absorbeert deze golflengte nauwelijks.

Hoe groot is bij golflengtemultiplexing in de C-band (golflengte rond 1,55 µm) een frequentieafstand van 100 GHz ongeveer, uitgedrukt als golflengteafstand (Δλ ≈ λ² × Δf / c, c = 3×10⁸ m/s)?

  1. ACirca 8 nm
  2. BCirca 0,08 nm
  3. CCirca 0,8 nm
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: C. Circa 0,8 nm

Δλ ≈ (1,55×10⁻⁶ m)² × 100×10⁹ Hz ÷ (3×10⁸ m/s) ≈ 0,8×10⁻⁹ m, oftewel circa 0,8 nm. Bij DWDM (dichte golflengtemultiplexing), gebruikt voor communicatie over lange afstanden met grote capaciteit, worden tientallen golflengten volgens het door ITU-T vastgelegde frequentieraster gerangschikt met afstanden zoals 100 GHz (circa 0,8 nm) of 50 GHz (circa 0,4 nm). Door de kleine afstand moet de laser-golflengte nauwkeurig worden gestabiliseerd, bijvoorbeeld met temperatuurregeling. Omdat frequentie en golflengte van licht omgekeerd evenredig zijn, is bij een vaste frequentieafstand de golflengteafstand bij kortere golflengten iets kleiner.

“C-band” in de toelichting

Vragen met “C-band” (4)

  1. Wat is de belangrijkste reden waarom bij optische vezelcommunicatie over lange afstanden golflengten rond 1,55 µm (C-band) veel worden gebruikt?
  2. Hoe groot is bij golflengtemultiplexing in de C-band (golflengte rond 1,55 µm) een frequentieafstand van 100 GHz ongeveer, uitgedrukt als golflengteafstand (Δλ ≈ λ² × Δf / c, c = 3×10⁸ m/s)?
  3. Wat is een juist kenmerk van een edge coupler, die aan het eindvlak van de chip met glasvezel koppelt, in vergelijking met een grating coupler?
  4. Waarom wordt in optische circuits met ringresonatoren vaak een verwarmingselement bij de ring geplaatst om de temperatuur te regelen?

Verwante termen

O-band Golfgeleider Numerieke apertuur (NA) Singlemodevezel Chromatische dispersie WDM (golflengtemultiplexing) Randkoppelaar (edge coupler) Roosterkoppelaar (grating coupler) Brekingsindex Ringresonator

Naar de woordenlijst