Mi a rost diszperzió?
Az optikai szálban továbbított optikai jel (impulzus) különböző frekvenciakomponensei vagy különböző módú komponensei különböző sebességgel terjednek, és a jeltorzulás (impulzusszűkítés) elkerülhetetlenül bekövetkezik egy bizonyos távolság elérése után. Ezt a jelenséget optikai szál diszperziójának vagy diszperziójának nevezik. Az optikai szálban továbbított optikai jelnek van egy bizonyos spektrumszélessége, azaz az optikai jelnek számos különböző frekvenciakomponense van. Ugyanakkor a többmódusú szálban az optikai jel több üzemmódból állhat, azaz minden frekvenciakomponens több módú összetevőből is állhat.
Az optikai szál diszperziója a különböző frekvenciakomponensek és a különböző átviteli sebességű különböző üzemmódkomponensek által okozott jeltorzulásra utal. A digitális optikai szálas kommunikációs rendszerben a diszperzió kiszélesíti az optikai impulzust. Ha a diszperzió súlyos, az optikai impulzusok átfedik egymást, inter szimbólum interferenciát okozva és növelve a bit hibaarányát. Ezért az optikai szál diszperziója nemcsak az optikai szál átviteli kapacitását befolyásolja, hanem korlátozza az optikai szál kommunikációs rendszerének relétávolságát is.
Amikor a fény az optikai szálban terjed, mert a frekvenciája nem egyetlen frekvencia, a munkamód nem egyetlen munkamód, így a terjedési sebesség kissé eltérő, amit diszperziónak neveznek. Ha a modulált hullám digitális impulzus, a demodulált jel szélessége kibővül, ami bithibát okoz, és korlátozza az átviteli sebesség javulását. Amikor a modulációs hullámforma analóg jel, az észlelés utáni szint csökken a jelfrekvencia növekedésével, ami nemlineáris torzítást mutat, és növeli az alapvető hullám harmonikus összetevőjét. A CATV jel átvitele az optikai szálas hálózatban a KSH és a CTB indexek romlását okozza. Ezeket a jelenségeket optikai szál diszperziós jellemzőinek nevezik, és az utóbbi diszperziós jellemzőit sávszélesség-jellemzőknek (vagy frekvenciajellemzőknek) is nevezik.
A szál diszperziója a bemeneti jel terjedési állapotát mutatja a szálban, amely a különböző frekvenciájú komponensek vagy a különböző sebességgel terjedő optikai jel különböző módú összetevői által okozott jeltorzulásra utal. Ez elsősorban magában foglalja az intermodális diszperziót, a kromatikus diszperziót és a polarizációs mód diszperziót.
Intermodális diszperzió
Az intermodális diszperzió egyfajta jeltorzító mechanizmus a multimódusú szálakban és más hullámvezetőkben. A multimódusú szálban a szálba különböző beesési szögekben belépő fénysugarak útvonalként vagy üzemmódként vannak meghatározva. Az egyes üzemmódok eltérő átviteli útvonala miatt az átviteli sebesség (csoportsebesség) is eltérő, így a jelátvitel időkülönbsége az optikai szál terminál üzemmódjai között történik. Általánosságban elmondható, hogy egyes fénysugarak közvetlenül áthaladnak a magon (axiális mód), míg mások oda-vissza visszaverődnek a burkolat / maghatárok között, és a cikk-cakk hullámvezető mentén terjednek, amint az az alábbi ábrán látható lépésindex multimódusú rostban látható. Az a tény, hogy ha a fény megtört, intermodális diszperzió / mód diszperzió fordul elő. Pozitív korreláció van az IMD és az átviteli útvonal között. Ez azt jelenti, hogy a magasabb rendű mód által okozott IMD (az útvonal hosszabb, amikor a sugár nagyobb szögben lép be) magasabb, mint az alacsonyabb rendű mód által okozott (az útvonal rövidebb, ha a sugár kisebb szögben lép be).
A multimódusú szál egyszerre akár 17 fényterjedési módot is képes befogadni, és az egymódusú diszperziója sokkal magasabb, mint az egymódusú szál. Ennek az az oka, hogy az egymódusú szálnak egyetlen terjedési módja van, azaz a fény a mag mentén terjed (axiális mód), anélkül, hogy visszaverődjön a burkolat határára, így nincs intermódus diszperzió.
A helyzet azonban más, ha osztályozott indexű multimódusú rostot használnak. Bár a fény különböző módokban is terjed, a mag egyenetlen törésmutatója miatt a fényút már nem egyenes vonal, hanem görbe, és a fény terjedési sebessége is változik. Ezért az intermódus diszperziója jelentősen csökkenthető a megfelelő törésmutató-eloszlás kiválasztásával.
Kromatikus diszperzió
A kromatikus diszperzió az optikai impulzus kiszélesítésének jelenségére utal, amelyet az optikai szál különböző hullámhosszú összetevőinek különböző csoportsebességei okoznak, beleértve az anyag diszperzióját és a hullámvezető diszperziót.
Az anyag diszperzióját a törésmutatónak a maganyagtól való hullámhosszfüggése okozza, míg a hullámvezető diszperziót a szálparaméterek (magsugár, törésmutató-különbség a mag és a burkolat közötti törésmutató-különbség) és a jel hullámhossza függése okozza. Bizonyos frekvenciákon az anyag diszperziója és a hullámvezető diszperzió megszakíthatja egymást, hogy a nulla kromatikus diszperzióhoz közeli hullámhosszt kapjunk.
Valójában a kromatikus diszperzió nem mindig kedvezőtlen. A fény különböző sebességgel, különböző hullámhosszakon vagy anyagokban terjed, ami a fényimpulzusok kiszélesítését vagy tömörítését eredményezi a rostban, ami lehetővé teszi a törésmutató-profil testreszabását különböző célokra. G. 652 szál egy példa.
Polarizációs mód diszperziója
A polarizációs mód diszperziója (PMD) a fényhullámok terjedésének polarizációs függőségét tükrözi optikai szálban. A tényleges optikai szálban két egymásra merőleges polarizációs mód létezik. Ideális esetben a két polarizációs módnak azonos fényhullám-terjedési jellemzőkkel kell rendelkeznie, de általánosságban elmondható, hogy a különböző polarizációs módokban kis különbségek vannak. Ez a hőmérséklet, a nyomás és a terjedési folyamat egyéb tényezőinek változásának vagy zavarának köszönhető, ami a két polarizációs mód eltérő átviteli sebességét eredményezi, ami késleltetést és polarizációs mód diszperzióját eredményezi.
Hogyan lehet kompenzálni a diszperziót?
Bár a szál diszperziója nem gyengíti a jelet, lerövidíti a jel terjedési távolságát a roston belül, és jeltorzulást okoz. Például az adó 1 nanoszekundumos optikai impulzusa 10 nanoszekundumra szélesedik a vevőkészüléknél, ami azt eredményezi, hogy a jelet nem lehet normálisan megkapni és dekódolni. Ezért nagyon fontos a száldiszperzió csökkentése vagy a diszperzió kompenzálása a DWDM-ben és más távolsági átviteli rendszerekben. A következők három általánosan használt diszperziókompenzációs stratégiát és módszert vezetnek be.
Diszperziós kompenzációs rost
A diszperziós kompenzációs rost (DCF) technológia segítségével negatív diszperziós rost adható a hagyományos rosthoz. A diszperziós kompenzációs rosthoz képest a hagyományos rost diszperziós értéke nagyon nagy, és a diszperzió pozitív, ami az ilyen típusú rostok fényeloszlását csökkenti vagy akár el is tűnik. Negatív diszperziós kompenzációs szál hozzáadásával az egész szálvonal teljes diszperziója körülbelül nulla lehet, hogy nagy sebességet, nagy kapacitást és hosszú távú kommunikációt érjen el. A diszperziós kompenzációs rostban három kompenzációs mechanizmus létezik, beleértve az előzetes kompenzációt, az utólagos kompenzációt és a szimmetrikus kompenzációt. Diszperzió kompenzált szál széles körben használják a korszerűsítése 1310 nm-es szál link, ami azt jelenti, hogy fut 1550 nm.
Fiber Bragg rács
Fiber Bragg rács (FBG) egyfajta fényvisszaverő eszköz áll rost, amely modulálja a mag törésmutató egy bizonyos távolságon belül. A 100 km-es átviteli rendszerben a diszperziós hatás jelentősen csökkenthető ezzel a készülékkel. Amikor a gerenda áthalad a szál Bragg rácson, a modulációs feltételeknek megfelelő hullámhossz visszaverődik, és a hullámhossz többi része továbbra is áthalad a szálon Bragg rácson a szál mentén. A fiber Bragg rács használata diszperziós kompenzációhoz nagy előnyökkel jár, mert a fiber Bragg rács integrálható más passzív szálas eszközökkel, alacsony behelyezési veszteséggel és alacsony költséggel. Ezen túlmenően, szál Bragg rács használható nem csak a diszperziós kompenzációs szűrő, hanem az érzékelő, hullámhossz stabilizátor a szivattyú lézer és keskeny sávú hullámhossz-osztás multiplex összeadás / kivonás szűrő.
Elektronikus diszperziós kompenzáció
Az elektronikus diszperziókompenzáció (EDC) az optikai kommunikációs kapcsolatok diszperziókompenzációjának módszere elektronikus szűrés (más néven kiegyenlítés) alkalmazásával, azaz a kommunikációs csatornában történő szűréssel kompenzálja az átviteli közeg által okozott jelcsillapítást. Az elektronikus diszperziókompenzációt általában keresztirányú szűrővel valósítják meg, amelynek kimenete a késleltetési bemenetek sorozatának súlyozott összege. Automatikusan beállíthatja a szűrő súlyát a kapott jel jellemzői szerint, azaz adaptív. Az elektronikus diszperziókompenzáció egymódusú szálrendszerben és többmódú szálrendszerben használható. Ezenkívül kombinálható más funkciókkal a 10Gbit / S vevő IC számára. Jelentősen csökkentheti az egymódusú szálrendszer átviteli költségét, és növelheti a többmódú szálas rendszer átviteli távolságát kevesebb vevő költségveszteséggel.
A HTF termékeinek minősége garantált, és a tartozékok importra kerülnek.
Elérhetőség: support@htfuture.com
Skype :sales5_ 1909,WeChat :16635025029
