Sűrű hullámhossz-osztás multiplexelés (DWDM (DWDM)) rendszerek fontos részét képezik a modern hosszú távú gerinchálózatoknak és nagyvárosi hálózatoknak. A hosszú távú átviteli alkalmazásokban a szálcsillapítás és a diszperzió az optikai jelátvitelt befolyásoló fő tényezők, ezért az olyan aktív eszközöket, mint az Erbium Adalékolt Szálerősítő (EDFA) és a Diszperziós Kompenzátor (DCM) általában a Sűrű Hullámhosszú Divízió Multiplexing (DWDM) rendszerekben használják a szálátvitel minőségének biztosítása érdekében.
Rostcsillapítás &diszperzió
Az átviteli folyamatban lévő optikai jelet számos tényező befolyásolja, beleértve a szál típusát, a speciális alkalmazásokat stb., Amelyek közül a szálcsillapítás és a diszperzió fontos tényező, amely közvetlenül befolyásolja az optikai jelátvitel minőségét.
Az optikai szál csillapítása az optikai jelátvitel folyamata a szálban, teljesítménye az átviteli távolság exponenciális bomlás formájában történő növekedésével. A rostcsillapítást okozó fő tényezők a következők: belső, hajlítás, extrudálás, szennyeződések, inhomogenitás, dokkolás stb. A belső a rost eredendő elvesztése, beleértve a Rayleigh-szórást, az eredendő felszívódást stb.; a hajlítás az, hogy a fény szálhajlító része a veszteség miatt szétszóródik; az extrudálás az, hogy a rostot a mikrohajlítás által okozott veszteség összenyomja; a szennyeződések a szálszennyeződések az optikai jelek elnyelésében és szórásában, amelyet a veszteség okoz; az inhomogenitás az egyenetlenség által okozott veszteség szálanyag-törésmutatója; a dokkolás a szál dokkolás elvesztése. A DWDM rendszerben a szálcsillapítás nagymértékben meghatározza a rendszer átviteli távolságát.
Az optikai szálban továbbított optikai jel különböző frekvenciakomponensekből és különböző üzemmódkomponensekből áll, amelyek eltérő terjedési sebességgel rendelkeznek, és ezek változásokat okoznak az impulzus hullámforma alakjában, ami diszperzió, a szál diszperzió általában magában foglalja a mód diszperzióját, az anyag diszperzióját és a hullámvezető diszperziót. A mód-diszperzió az átviteli állandók különböző tangenciális komponensei és a szál egyes üzemmódjainak különböző csoportsebességei által okozott diszperzió ugyanazon a hullámhosszon a többmódú átvitel során; az anyag diszperzióját a szálanyag saját jellemzői okozzák; a hullámvezető diszperziót a szálban lévő optikai hullámvezető okozza. A többmódú szál esetében a teljes diszperzió megegyezik a három összegével; egymódusú szál esetében, mivel csak egy átviteli mód van, a teljes diszperzió az anyag diszperziójának és a hullámvezető diszperziónak az összege.
Mint már említettük, a szálcsillapítás és a diszperzió jelentős hatással van a DWDM-rendszerek teljesítményére, és ezeknek a hatásoknak a minimalizálása érdekében gyakran használnak erbium-adalékolt szálerősítőket (EDFA) és diszperziós kompenzátorokat (DCM-eket) a szálveszteség és -diszperzió kompenzálására.
Az erbium-adalékolt szálerősítő (EDFA) egy optikai eszköz, amely közvetlenül felerősíti az optikai jeleket a száloptikai kommunikációs rendszerekben, a nagy nyereség, a széles sávszélesség, az alacsony zajszint és a nagy telítettségű kimeneti teljesítmény stb. előnyeivel. A DWDM rendszerekben azonban az erbium adalékolt szálerősítő (EDFA) hullámhossz-erősítési jellemzői nem laposak, ami miatt a rendszer egyes optikai csatornáinak teljesítménye (optikai jel-zaj arány) súlyosan egyenlőtlen lesz, és a nyereségcsúcstól eltérő csatornák A nyereségcsúcstól eltérő csatornák helytelenül észlelhetők, ami komoly hatással van a rendszer teljesítményére. Ezért a hosszú távú DWDM-hálózatokban az erbium-adalékolt szálerősítőket (EDFA-k) általában bizonyos időközönként optikai vonalakba telepítik, és az egy adott területen használt EDFA-k számát általában a szál típusa, a csatornák száma, az adatátviteli távolság és a megengedett optikai jel-zaj arány értéke korlátozza.
Az erbium-adalékolt szálerősítő (EDFA) széles körű használata nagyrészt megoldotta a nagy sebességű száloptikai kommunikációs rendszerek átviteli veszteségének problémáját, de a száleloszlás az egyik fő tényező, amely korlátozza a száloptikai átviteli rendszerek relétávolságát és kommunikációs kapacitását, ígyDWDM (DWDM)a hálózatok diszperziós kompenzátort (DCM) is használnak, a diszperziós kompenzátort (DCM) elsősorban az anyag diszperziójának és a hullámvezető diszperzió kompenzálására használják száloptikai vonalakban. diszperzió. Meg kell jegyezni, hogy a DWDM hálózatokban a diszperziós kompenzátor (DCM) szintén némi szálcsillapítást okoz a szálvonalban, és erbium-adalékolt szálerősítővel (EDFA) együtt kell használni.
