Müasir optik rabitə sistemlərində daha yüksək tutum və daha uzun ötürmə məsafəsi əldə etmək üçün əsas fiziki məhdudiyyət kimi səs-küy həmişə performansın yaxşılaşdırılmasını məhdudlaşdırmışdır.
Tipik bir şəkildəEDFAErbiumla zənginləşdirilmiş lif gücləndirici sistemi, hər bir optik ötürmə diapazonu təxminən 0,1 dB yığılmış spontan emissiya səs-küyü (ASE) yaradır ki, bu da gücləndirmə prosesi zamanı işıq/elektron qarşılıqlı təsirinin kvant təsadüfi təbiətindən qaynaqlanır.
Bu tip səs-küy zaman domenində pikosaniyə səviyyəli zamanlama titrəməsi kimi özünü göstərir. Titrəmə modelinin proqnozuna görə, 30ps/(nm · km) dispersiya əmsalı şərti ilə 1000 km ötürüldükdə titrəmə 12ps artır. Tezlik domenində bu, optik siqnal-səs-küy nisbətinin (OSNR) azalmasına səbəb olur və nəticədə 40Gbps NRZ sistemində 3.2dB həssaslıq itkisi (@ BER=1e-9) yaranır.
Daha ciddi çətinlik, lif qeyri-xətti effektləri və dispersiyanın dinamik birləşməsi ilə əlaqədardır - 1550nm pəncərəsində ənənəvi tək rejimli lifin (G.652) dispersiya əmsalı 17ps/(nm · km) təşkil edir və bu, öz-fazalı modulyasiyanın (SPM) yaratdığı qeyri-xətti fazalı sürüşmə ilə birlikdə baş verir. Giriş gücü 6dBm-dən çox olduqda, SPM effekti impuls dalğa formasını əhəmiyyətli dərəcədə təhrif edəcək.
Yuxarıdakı şəkildə göstərilən 960Gbps PDM-16QAM sistemində, 200 km ötürülmədən sonra göz açılışı ilkin dəyərin 82%-ni təşkil edir və Q faktoru 14dB səviyyəsində saxlanılır (BER ≈ 3e-5-ə uyğundur); Məsafə 400 km-ə qədər uzadıldıqda, çarpaz fazalı modulyasiyanın (XPM) və dörd dalğalı qarışdırmanın (FWM) birləşmiş təsiri göz açılış dərəcəsinin kəskin şəkildə 63%-ə düşməsinə səbəb olur və sistem xətası nisbəti 10 ^ -12 sərt qərar FEC xəta düzəliş limitini aşır.
Qeyd etmək lazımdır ki, birbaşa modulyasiya lazerinin (DML) tezlik cırıltı effekti daha da pisləşəcək - tipik bir DFB lazerinin alfa parametri (xətt eninin artırılması əmsalı) dəyəri 3-6 aralığındadır və onun ani tezlik dəyişikliyi 1 mA modulyasiya cərəyanında ± 2.5GHz-ə (cırıltı parametri C=2.5GHz/mA-ya uyğundur) çata bilər və nəticədə 80 km G.652 lifindən ötürüldükdən sonra impuls genişlənmə sürəti 38% (kümülativ dispersiya D · L=1360ps/nm) olur.
Dalğa uzunluğu bölmə multipleksləşdirmə (WDM) sistemlərində kanalların çarpazlaşması daha dərin maneələr yaradır. 50 GHz kanal aralığını nümunə götürsək, dörd dalğa qarışığının (FWM) yaratdığı müdaxilə gücü adi optik liflərdə təxminən 22 km effektiv Sol uzunluğa malikdir.
Dalğa uzunluğu bölmə multipleksləşdirmə (WDM) sistemlərində kanalların çarpaz danışığı daha dərin maneələr yaradır. 50GHz kanal aralığını nümunə götürsək, dörd dalğa qarışığı (FWM) ilə yaranan müdaxilə gücünün effektiv uzunluğu Leff=22km-dir (lif zəifləmə əmsalına uyğun olaraq α=0.22 dB/km).
Giriş gücü +15dBm-ə qədər artırıldıqda, bitişik kanallar arasındakı çarpazlıq səviyyəsi 7dB (-30dB baza xəttinə nisbətən) artır və bu da sistemi irəli xəta korreksiyasının (FEC) ehtiyatını 7%-dən 20%-ə qədər artırmağa məcbur edir. Stimullaşdırılmış Raman səpələnməsinin (SRS) yaratdığı güc ötürmə effekti uzun dalğa uzunluğu kanallarında kilometr başına təxminən 0,02dB itkiyə səbəb olur və bu da C+L diapazonunda (1530-1625nm) sistemdə 3,5dB-ə qədər güc azalmasına səbəb olur. Dinamik qazanc ekvalayzeri (DGE) vasitəsilə real vaxt yamac kompensasiyası tələb olunur.
Bu fiziki təsirlərin birləşdirilmiş sistem performans həddi bant genişliyi məsafəsi məhsulu (B · L) ilə ölçülə bilər: G.655 lifində (dispersiya kompensasiyalı lif) tipik NRZ modulyasiya sisteminin B · L təxminən 18000 (Gb/s) · km-dir, PDM-QPSK modulyasiyası və koherent aşkarlama texnologiyası ilə isə bu göstərici 280000 (Gb/s) · km-ə qədər artırıla bilər (@ SD-FEC qazancı 9.5dB).
Ən qabaqcıl 7 nüvəli x 3 rejimli fəza bölmə multipleksləşdirmə lifi (SDM), zəif birləşmə nüvələriarası çarpaz danışıq nəzarəti (<-40dB/km) sayəsində laboratoriya mühitlərində 15,6Pb/s · km ötürmə qabiliyyətinə (tək lif tutumu 1,53Pb/sx ötürmə məsafəsi 10,2 km) nail olmuşdur.
Şennon həddinə yaxınlaşmaq üçün müasir sistemlər, tək daşıyıcılı 400G PDM-64QAM ötürülməsinin Q faktorunu 2dB (12dB-dən 14dB-yə qədər) artırmaq və OSNR tolerantlığını 17.5dB/0.1nm (@ BER=2e-2)-yə qədər azaltmaq üçün ehtimal formalaşdırma (PS-256QAM, 0.8dB formalaşma qazancına nail olmaq), neyron şəbəkə bərabərləşdirməsini (NL kompensasiya səmərəliliyi 37% yaxşılaşmışdır) və paylanmış Raman gücləndirmə (DRA, qazanc meyl dəqiqliyi ± 0.5dB) texnologiyalarını birgə tətbiq etməlidirlər.
Yazı vaxtı: 12 iyun 2025