Mikä on kuidun dispersio?
Optisessa kuidussa lähetetyn optisen signaalin (pulssin) eri taajuuskomponentit tai eri moodikomponentit etenevät eri nopeuksilla, ja signaalin vääristymiä (pulssin laajenemista) tapahtuu väistämättä saavutettuaan tietyn etäisyyden. Tätä ilmiötä kutsutaan optisen kuidun dispersioksi tai dispersioksi. Optisella kuidulla lähetetyllä optisella signaalilla on tietty spektrileveys, toisin sanoen optisella signaalilla on monia erilaisia taajuuskomponentteja. Samanaikaisesti monimoodikuidussa optinen signaali voi koostua useista moodeista, toisin sanoen kukin taajuuskomponentti voi myös koostua useista moodikomponenteista.
Optisen kuidun hajonta viittaa signaalin vääristymiin, jotka aiheutuvat erilaisista taajuuskomponenteista ja eri moodikomponenteista, joilla on erilainen lähetysnopeus. Digitaalisessa valokuituliikennejärjestelmässä dispersio laajentaa optista pulssia. Kun dispersio on vakavaa, optiset pulssit menevät päällekkäin aiheuttaen symboleiden välisiä häiriöitä ja lisäämällä bittivirhesuhdetta. Siksi optisen kuidun leviäminen vaikuttaa paitsi optisen kuidun siirtokapasiteettiin myös rajoittaa optisen kuidun viestintäjärjestelmän välimatkaa.
Kun valo etenee optisessa kuidussa, koska sen taajuus ei ole yksi taajuus, toimintatila ei ole yksi käyttötapa, joten etenemisnopeus on hieman erilainen, jota kutsutaan dispersioksi. Jos moduloitu aalto on digitaalinen pulssi, demoduloidun signaalin leveyttä laajennetaan, mikä aiheuttaa bittivirhettä ja rajoittaa lähetysnopeuden parantamista. Kun modulointiaaltomuoto on analoginen signaali, taso ilmaisun jälkeen pienenee signaalin taajuuden kasvaessa, mikä osoittaa epälineaarista vääristymää ja lisää perusaallon harmonista komponenttia. CATV-signaalin lähettäminen valokuituverkossa aiheuttaa CSO- ja CTB-indeksien heikkenemisen. Näitä ilmiöitä kutsutaan optisen kuidun dispersio-ominaisuuksiksi, ja jälkimmäisten dispersio-ominaisuuksia kutsutaan myös kaistanleveysominaisuuksiksi (tai taajuusominaisuuksiksi).
Kuituhajonta osoittaa kuidun tulosignaalin etenemistilan, joka viittaa signaalin vääristymiin, jotka aiheutuvat eri taajuuskomponenteista tai eri nopeuksilla etenevän optisen signaalin eri moodikomponenteista. Se sisältää pääasiassa intermodaalidispersiota, kromaattista dispersiota ja polarisointimoodidispersiota.
Intermodaalinen hajonta
Intermodaalinen hajonta on eräänlainen signaalin vääristymämekanismi monimoodikuiduissa ja muissa aaltojohtimissa. Monimoodikuiduissa kuidulle eri tulokulmissa tulevat valonsäteet määritellään poluksi tai moodiksi. Kunkin moodin erilaisen lähetyspolun vuoksi lähetysnopeus (ryhmänopeus) on myös erilainen, joten signaalilähetyksen aikaero tilojen välillä valokuitupäätteeseen tapahtuu. Yleensä jotkut valonsäteet kulkevat suoraan ytimen läpi (aksiaalinen tila), kun taas toiset heijastuvat edestakaisin päällysteen / ytimen rajojen välillä ja etenevät siksak-aaltojohtoa pitkin, kuten alla olevan kuvan vaiheindeksi-monimoodikuitu osoittaa. Tosiasia on, että kun valo on taittunut, tapahtuu intermodaalinen dispersio / moodidispersio. IMD: n ja siirtotien välillä on positiivinen korrelaatio. Toisin sanoen korkeamman asteen moodin aiheuttama IMD (polku on pidempi, kun säde tulee suurempaan kulmaan) on korkeampi kuin matalamman asteen moodin aiheuttama (polku on lyhyempi, kun säde tulee pienempään kulma).
Monimoodikuitu pystyy vastaanottamaan jopa 17 valon etenemismoodia samanaikaisesti, ja sen välinen dispersio on paljon suurempi kuin yksimuotokuidun. Tämä johtuu siitä, että yksimoodisella kuidulla on yksi etenemismoodi, ts. Valo etenee ydintä pitkin (aksiaalinen tila) heijastumatta verhousrajaan, joten intermoodidispersiota ei ole.
Tilanne on kuitenkin erilainen, jos käytetään luokiteltuja indeksimoduulikuituja. Vaikka valo etenee myös eri moodeissa, ytimen epätasaisen taitekertoimen vuoksi valon polku ei ole enää suora viiva, vaan käyrä, ja myös valon etenemisnopeus muuttuu. Siksi intermoodidispersiota voidaan vähentää huomattavasti valitsemalla sopiva taitekerroinjakauma.
Kromaattinen dispersio
Kromaattinen dispersio viittaa optisen pulssin laajenemiseen, joka johtuu optisten kuitujen eri aallonpituisten komponenttien erilaisista ryhmänopeuksista, mukaan lukien materiaalidispersio ja aaltojohtodispersio.
Materiaalidispersio johtuu taitekertoimen aallonpituudesta riippuvuudesta ydinmateriaalista, kun taas aaltojohdon dispersio johtuu tilan etenemisvakion riippuvuudesta kuidun parametreista (ytimen säde, taitekerroinero sydämen ja verhon välillä) ja signaalin aallonpituudesta. Tietyillä taajuuksilla materiaalidispersio ja aaltojohtodispersio voivat peruuttaa toisensa saadakseen aallonpituuden, joka on lähellä nollaa kromaattista dispersiota.
Itse asiassa kromaattinen dispersio ei ole aina epäedullista. Valo etenee eri nopeuksilla eri aallonpituuksilla tai materiaaleissa, mikä johtaa valopulssien laajenemiseen tai puristumiseen kuidussa, mikä mahdollistaa taitekerroinprofiilin räätälöinnin kuitujen tuottamiseksi eri tarkoituksiin. G. 652 -kuitu on esimerkki.
Polarisaatiotilan hajonta
Polarisointimoodidispersio (PMD) heijastaa valoaaltojen etenemisen riippuvuutta optisessa kuidussa. Todellisessa optisessa kuidussa on kaksi kohtisuoraa polarisaatiomoodia. Ihannetapauksessa kahdella polarisaatiomoodilla tulisi olla samat valoaaltojen etenemisominaisuudet, mutta yleisesti ottaen eri polarisaatiomoodeissa on pieniä eroja. Tämä johtuu lämpötilan, paineen ja muiden tekijöiden muutoksesta tai häiriöstä etenemisprosessissa, mikä johtaa kahden polarisaatiomoodin erilaiseen siirtonopeuteen, mikä johtaa viive- ja polarisaatiomoodin dispersioon.
Kuinka dispersio kompensoidaan?
Vaikka kuidun dispersio ei heikennä signaalia, se lyhentää signaalin etenemisetäisyyttä kuidun sisällä ja aiheuttaa signaalin vääristymistä. Esimerkiksi lähettimen 1 nanosekunnin optinen pulssi laajennetaan vastaanottimessa 10 nanosekuntiin, jolloin signaalia ei voida vastaanottaa ja purkaa normaalisti. Siksi on erittäin tärkeää vähentää kuidun leviämistä tai kompensoida leviämistä DWDM: ssä ja muissa pitkän matkan siirtojärjestelmissä. Seuraavassa esitellään kolme yleisesti käytettyä dispersiokompensointistrategiaa ja -menetelmää.
Dispersiokompensointikuitu
Käyttämällä dispersiokompensointikuituteknologiaa (DCF) negatiivista dispersiokuitua voidaan lisätä tavanomaiseen kuituun. Dispersiokompensointikuituun verrattuna tavanomaisen kuidun dispersioarvo on erittäin suuri ja dispersio positiivinen, mikä saa tällaisen kuidun valojakauman pienenemään tai jopa häviämään. Lisäämällä siihen negatiivinen dispersiokompensointikuitu, koko kuitulinjan kokonaisdispersio voi olla suunnilleen nolla, jotta saavutetaan nopea, suuri kapasiteetti ja pitkän matkan tiedonsiirto. Dispersiokompensaatiokuidussa on kolme kompensointimekanismia, mukaan lukien ennakkokompensointi, jälkikorjaus ja symmetrinen kompensointi. Dispersiokompensoitua kuitua käytetään laajalti 1310 nm: n kuitulinkin päivityksessä, mikä saa sen toimimaan aallonpituudella 1550 nm.
Fiber Bragg -ritilä
Fibre Bragg -ritilä (FBG) on eräänlainen heijastava laite, joka koostuu kuidusta, joka voi moduloida ytimen taitekerrointa tietyllä etäisyydellä. 100 km: n siirtojärjestelmässä dispersiovaikutusta voidaan vähentää merkittävästi tätä laitetta käyttämällä. Kun säde kulkee kuitu-Bragg-ritilän läpi, modulointiehdot täyttävä aallonpituus heijastuu, ja loput aallonpituudesta kulkevat edelleen kuitua pitävän Bragg-ritilän läpi. Kuitu-Bragg-ritilän käyttämisellä dispersiokompensointiin on suuria etuja, koska kuitu Bragg-ritilä voidaan integroida muihin passiivisiin kuitulaitteisiin, joilla on alhainen lisäyshäviö ja alhaiset kustannukset. Lisäksi kuitua Bragg-ritilää voidaan käyttää paitsi dispersiokompensointisuodattimena myös anturina, pumpun laserin aallonpituuden stabilointiaineena ja kapeakaistaisella aallonpituuden jakomultipleksoinnilla.
Elektroninen dispersiokompensointi
Elektroninen dispersiokompensointi (EDC) on menetelmä dispersiokompensoinniksi optisissa tietoliikenneyhteyksissä käyttämällä elektronista suodatusta (tunnetaan myös nimellä tasaus), toisin sanoen suodatusta tiedonsiirtokanavassa siirtovälineen aiheuttaman signaalin vaimennuksen kompensoimiseksi. Elektroninen dispersiokompensointi toteutetaan yleensä poikittaissuodattimella, jonka lähtö on viivetulojen sarjan painotettu summa. Se voi säätää suodattimen painon automaattisesti vastaanotetun signaalin ominaisuuksien mukaan, so. Elektronista dispersiokompensointia voidaan käyttää yksimoodikuitujärjestelmässä ja monitilakuitujärjestelmässä. Lisäksi se voidaan yhdistää muihin 10Gbit / S-vastaanotinpiirin toimintoihin. Se voi vähentää merkittävästi yksimoodisen kuitujärjestelmän lähettimen kustannuksia ja myös lisätä monitilan kuitujärjestelmän lähetysmatkaa pienemmällä vastaanottimen kustannushäviöllä.
HTF&# 39: n tuotteiden laatu on taattu ja lisävarusteet tuodaan.
Yhteyshenkilö: support@htfuture.com
Skype: myynti5_ 1909 ， WeChat ： 16635025029
