Kas yra skaidulų dispersija?
Skirtingi optinio pluošto perduodamo optinio signalo (impulso) dažnio komponentai arba skirtingų modų komponentai sklinda skirtingu greičiu, o pasiekus tam tikrą atstumą neišvengiamai atsiras signalo iškraipymai (pulso išplėtimas). Šis reiškinys vadinamas optinio pluošto dispersija arba dispersija. Optiniu pluoštu perduodamas optinis signalas turi tam tikrą spektro plotį, tai yra, optinis signalas turi daug skirtingų dažnio komponentų. Tuo pačiu metu daugiamodėje skaiduloje optinis signalas gali būti sudarytas iš kelių režimų, tai yra, kiekvienas dažnio komponentas taip pat gali būti sudarytas iš kelių modų komponentų.
Optinio pluošto sklaida reiškia signalo iškraipymą, kurį sukelia skirtingi dažnio komponentai ir skirtingų modų komponentai, turintys skirtingą perdavimo greitį. Skaitmeninėje šviesolaidžio ryšio sistemoje dispersija praplečia optinį impulsą. Kai sklaida yra rimta, optiniai impulsai sutaps vienas su kitu, sukeldami trukdžius tarp simbolių ir padidindami bitų klaidų lygį. Todėl optinio pluošto sklaida daro įtaką ne tik optinio pluošto perdavimo pajėgumui, bet ir riboja šviesolaidžio ryšio sistemos relės atstumą.
Kai šviesa plinta optinėje skaiduloje, nes jos dažnis nėra vienas dažnis, darbo režimas nėra vienas darbo režimas, todėl sklidimo greitis šiek tiek skiriasi, tai vadinama dispersija. Jei moduliuojama banga yra skaitmeninis impulsas, demoduliuoto signalo plotis bus išplėstas, o tai sukels bitų klaidą ir apribos perdavimo greičio gerinimą. Kai moduliacijos bangos forma yra analoginis signalas, lygis po aptikimo mažėja didėjant signalo dažniui, kuris rodo netiesinius iškraipymus ir padidina harmoninės pagrindinės bangos komponentą. CATV signalo perdavimas optinio pluošto tinkle pablogina CSO ir CTB indeksus. Šie reiškiniai vadinami optinio pluošto dispersiškomis charakteristikomis, o pastarųjų sklaidos charakteristikos dar vadinamos pralaidumo charakteristikomis (arba dažnio charakteristikomis).
Pluošto dispersija rodo įėjimo signalo plitimo būseną skaiduloje, kuri nurodo signalo iškraipymą, kurį sukelia skirtingi dažnio komponentai arba skirtingo greičio plintančio optinio signalo skirtingų modų komponentai. Tai daugiausia apima intermodalinę dispersiją, chromatinę dispersiją ir poliarizacijos dispersiją.
Intermodalinė sklaida
Intermodalinė sklaida yra tam tikras signalo iškraipymo mechanizmas daugiamodėse skaidulose ir kituose bangolaidžiuose. Daugiamodėje skaiduloje šviesos pluoštai, patenkantys į pluoštą skirtingais kritimo kampais, apibrėžiami kaip kelias arba būdas. Dėl skirtingo kiekvieno režimo perdavimo kelio, perdavimo greitis (grupės greitis) taip pat yra skirtingas, todėl atsiranda signalo perdavimo tarp režimų į optinio pluošto terminalą laiko skirtumas. Apskritai, kai kurie šviesos spinduliai praeis tiesiai per šerdį (ašinis režimas), o kiti atspindės pirmyn ir atgal tarp apvalkalo / šerdies ribų ir sklis išilgai zigzago bangų vedlio, kaip parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje pateikiamame daugiareikšmio pluošto indeksiniame žingsnyje. Faktas yra tas, kad kai šviesa lūžta, atsiranda intermodalinė / modinė dispersija. Tarp IMD ir perdavimo kelio yra teigiama koreliacija. Tai reiškia, kad IMD, kurį sukelia aukštesnės eilės režimas (kelias yra ilgesnis, kai spindulys patenka didesniu kampu), yra didesnis už tą, kurį sukelia žemesnės eilės režimas (kelias yra trumpesnis, kai spindulys patenka į mažesnį kampas).
Daugiamodis pluoštas vienu metu gali priimti iki 17 šviesos sklidimo būdų, o jo tarpusavio dispersija yra daug didesnė nei vienmodės skaidulos. Taip yra todėl, kad vienmodis pluoštas turi vieną sklidimo režimą, tai yra, šviesa sklinda išilgai šerdies (ašinis režimas), neatspindėdamas iki apvalkalo ribos, todėl nėra tarpinio režimo sklaidos.
Tačiau situacija yra kitokia, jei naudojamas klasifikuotas indeksinis daugiamodis pluoštas. Nors šviesa taip pat sklinda skirtingais režimais, dėl netolygaus šerdies lūžio rodiklio šviesos kelias jau yra ne tiesi linija, o kreivė, taip pat keičiasi šviesos sklidimo greitis. Todėl tarpusavio režimo sklaidą galima labai sumažinti pasirinkus tinkamą lūžio rodiklio pasiskirstymą.
Chromatinė dispersija
Chromatinė dispersija reiškia optinio impulso išplėtimo reiškinį, kurį lemia skirtingi skirtingų greičių komponentų grupių greičiai optiniame pluošte, įskaitant medžiagos dispersiją ir bangolaidžio dispersiją.
Medžiagos sklaidą lemia lūžio rodiklio priklausomybė nuo bangos ilgio nuo šerdies medžiagos, o bangos laidų sklaidą - režimo sklidimo konstantos priklausomybė nuo pluošto parametrų (šerdies spindulys, lūžio rodiklio skirtumas tarp šerdies ir apvalkalo) ir signalo bangos ilgio. Tam tikrais dažniais medžiagos dispersija ir bangolaidžio dispersija gali panaikinti viena kitą, kad gautų bangos ilgį, artimą nulinei chromatinei dispersijai.
Iš tikrųjų chromatinė sklaida ne visada yra nepalanki. Šviesa sklinda skirtingu greičiu, esant skirtingiems bangos ilgiams ar medžiagoms, todėl pluošte plečiami arba suspaudžiami šviesos impulsai, o tai leidžia pritaikyti lūžio rodiklio profilį, kad būtų gaunami pluoštai įvairiems tikslams. G. 652 pluoštas yra pavyzdys.
Poliarizacijos režimo dispersija
Poliarizacijos režimo dispersija (PMD) atspindi šviesos bangų plitimo optinėje skaiduloje priklausomybę nuo poliarizacijos. Faktiniame optiniame pluošte yra du statmeni vienas kitam poliarizacijos režimai. Geriausia, jei du poliarizacijos režimai turėtų turėti tas pačias šviesos bangų sklidimo charakteristikas, tačiau paprastai kalbant, skirtingais poliarizacijos būdais yra nežymūs skirtumai. Taip yra dėl temperatūros, slėgio ir kitų sklidimo proceso veiksnių pasikeitimo ar sutrikimo, dėl ko abiejų poliarizacijos režimų perdavimo greitis yra skirtingas, o tai lemia vėlavimo ir poliarizacijos režimo dispersiją.
Kaip kompensuoti dispersiją?
Nors skaidulų sklaida signalo nesusilpnina, ji sutrumpina signalo plitimo atstumą skaidulos viduje ir sukelia signalo iškraipymą. Pavyzdžiui, 1 nanosekundžių optinis impulsas prie siųstuvo imtuve bus išplėstas iki 10 nanosekundžių, todėl signalo nebus galima priimti ir iššifruoti įprastai. Todėl labai svarbu sumažinti skaidulų sklaidą arba kompensuoti dispersiją DWDM ir kitose tolimojo perdavimo sistemose. Toliau bus pristatytos trys dažniausiai naudojamos dispersijos kompensavimo strategijos ir metodai.
Dispersijos kompensavimo pluoštas
Naudojant dispersijos kompensavimo pluošto (DCF) technologiją, neigiamą dispersijos pluoštą galima pridėti prie įprasto pluošto. Palyginti su dispersijos kompensavimo pluoštu, įprasto pluošto dispersijos vertė yra labai didelė, o dispersija yra teigiama, dėl ko šviesos pasiskirstymas tokio tipo pluošte sumažėja arba net išnyksta. Pridedant neigiamą dispersijos kompensavimo pluoštą, bendras visos pluošto linijos dispersija gali būti maždaug lygi nuliui, kad būtų pasiektas didelis greitis, didelis pajėgumas ir tolimas atstumas. Sklaidos kompensavimo pluošte yra trys kompensavimo mechanizmai, įskaitant išankstinę kompensaciją, po kompensacijos ir simetrišką kompensaciją. Dispersija kompensuojamas pluoštas yra plačiai naudojamas atnaujinant 1310 nm pluošto jungtį, todėl jis veikia 1550 nm bangos ilgiu.
Fiber Bragg grotelės
„Fiber Bragg“ grotelės (FBG) yra tam tikras atspindintis įtaisas, sudarytas iš pluošto, kuris tam tikru atstumu gali moduliuoti šerdies lūžio rodiklį. 100 km perdavimo sistemoje dispersijos efektą galima žymiai sumažinti naudojant šį prietaisą. Kai pluoštas praeina per pluošto Braggo groteles, bangos ilgis, atitinkantis moduliacijos sąlygas, atsispindės, o likusi bangos ilgis toliau eis per pluošto Bragg groteles išilgai pluošto. Pluošto „Bragg“ grotelių naudojimas dispersijos kompensavimui turi didelių pranašumų, nes pluošto „Bragg“ grotelės gali būti integruotos su kitais pasyvaus pluošto įtaisais, kurių įterpimo nuostoliai yra nedideli ir jų kaina yra maža. Be to, pluošto Bragg grotelės gali būti naudojamos ne tik kaip dispersijos kompensavimo filtras, bet ir kaip jutiklis, siurblio lazerio bangos ilgio stabilizatorius ir siauros juostos bangos ilgio dalijimo multipleksavimo filtras.
Elektroninė dispersijos kompensacija
Elektroninė dispersijos kompensacija (EDC) yra dispersijos kompensavimo optinėse ryšio grandyse metodas, naudojant elektroninį filtravimą (dar vadinamą išlyginimu), tai yra, filtravimą ryšio kanale, siekiant kompensuoti signalo silpnėjimą, kurį sukelia perdavimo terpė. Elektroninė dispersijos kompensacija paprastai realizuojama skersiniu filtru, kurio išvestis yra svertinė vėluojančių įėjimų serijos suma. Jis gali automatiškai sureguliuoti filtro svorį pagal gaunamo signalo charakteristikas, tai yra prisitaikantį. Elektroninė dispersijos kompensacija gali būti naudojama vieno režimo skaidulų sistemoje ir daugiamodėje skaidulų sistemoje. Be to, jis gali būti derinamas su kitomis 10Gbit / S imtuvo IC funkcijomis. Tai gali žymiai sumažinti vienmodės šviesolaidinės sistemos siųstuvo sąnaudas, taip pat padidinti daugiamodės skaidulinės sistemos perdavimo atstumą, sumažindama imtuvo sąnaudas.
„HTF&# 39“ produktų kokybė yra garantuota, o priedai yra importuojami.
Kontaktas: support@htfuture.com
„Skype“: pardavimai5_ 1909, „WeChat“, 16635025029
