Gwasgariad Ffibr Optegol: Mathau, Achosion, a Sut i Ddigolledu

Gwasgariad ffibr optegol yw ehangu corbys golau wrth iddynt deithio trwy ffibr, a achosir gan wahanol gydrannau signal yn cyrraedd y derbynnydd ar adegau ychydig yn wahanol. Mewn cyfathrebu ffibr optig, mae'r ehangu hwn yn lleihau eglurder signal, yn cyfyngu ar ba mor bell y gall data deithio, ac yn ei gwneud yn anoddach i dderbynyddion ddweud un darn o'r nesaf.

Ond nid yw deall gwasgariad yn ymwneud â ffiseg yn unig. Y cwestiwn peirianneg go iawn yw: pryd mae gwasgariad yn dod yn broblem y mae angen i chi ei datrys mewn gwirionedd? Mae'r ateb yn dibynnu ar y math o ffibr, hyd cyswllt, cyfradd data, tonfedd gweithredu, a'r fformat modiwleiddio y mae eich system yn ei ddefnyddio. Efallai na fydd angen rheoli gwasgariad byth ar ddolen amlfodd 100-metr y tu mewn i ganolfan ddata. Mae 200-kmffibr -modd senglcyswllt sy'n cario traffig 100G bron yn sicr y bydd.

Beth yw gwasgariad ffibr optegol?

Mae gwasgariad ffibr optegol yn cyfeirio at y ffordd y mae pwls a drosglwyddir yn ymledu wrth iddo ymledu trwy'r craidd ffibr. Mae'r lledaeniad yn digwydd oherwydd nad yw cydrannau amrywiol y signal optegol -, boed yn donfeddi gwahanol, yn wahanol foddau gofodol, neu'n gyflyrau polareiddio gwahanol - i gyd yn teithio ar yr un cyflymder yn union.

Mae hyn yn bwysig oherwydd bod cyfathrebu optegol digidol yn dibynnu ar gorbys glân sydd wedi'u gwahanu'n dda. Pan fydd corbys yn ehangu digon i orgyffwrdd â'u cymdogion, ni all y derbynnydd bellach wahaniaethu rhwng darnau unigol yn ddibynadwy. Mae'r ffenomen hon, a elwir yn rhyng-ymyrraeth symbol (ISI), yn diraddio cyfradd gwallau did (BER) ac yn lleihau pellter trawsyrru defnyddiadwy. Yn ôl yITU{0}}T G.652 argymhelliad, sy'n diffinio paramedrau ffibr modd sengl safonol, mae llety gwasgariad cromatig yn ffactor allweddol wrth ddylunio system ar gyfer cymwysiadau cyfradd bit{1}} uchel.

Gwasgariad vs. Gwanedd: Rhagoriaeth Beirniadol

Un o'r camgymeriadau mwyaf cyffredin wrth werthuso cysylltiadau ffibr yw gwasgariad dryslyd âgwanhau. Maent yn namau sylfaenol wahanol:

Gwanhauyn lleihau pŵer optegol. Mae'n golled cryfder signal dros bellter, wedi'i fesur mewn dB/km.Gwasgariadyn ystumio amseriad signal. Mae'n bosibl y bydd signal gwasgaredig yn dal i gludo digon o bŵer i'w ganfod, ond caiff ei gorbys eu taenu mewn pryd, gan wneud y wybodaeth yn annarllenadwy.

A fiber link can pass an optical power budget with comfortable margin and still fail because of excessive pulse broadening. That is why experienced engineers evaluate both the power budget and the dispersion budget when designing a link. Understanding colled mewnosod a cholled dychwelydyn bwysig, ond dim ond ochr pŵer yr hafaliad y mae'n ei gynnwys.

Beth sy'n Achosi Gwasgariad mewn Ffibr Optegol?

Mae gwasgariad yn codi pryd bynnag y bydd gwahanol gydrannau o'r signal optegol yn profi oedi lluosogi gwahanol. Mae'r mecanwaith penodol yn dibynnu ar ddyluniad ffibr a nodweddion signal, ond mae'r achosion sylfaenol yn perthyn i dri chategori:

Gwahaniaethau llwybrau rhwng moddau.Mewn ffibr amlfodd, mae golau yn teithio ar hyd llwybrau gofodol lluosog (moddau) trwy'r craidd. Mae pob modd yn dilyn trywydd ychydig yn wahanol, sy'n golygu eu bod yn cyrraedd y derbynnydd ar wahanol adegau. Dyma'r mecanwaith gwasgariad amlycaf ynsystemau ffibr amlfodd.

-cyflymder dibynnol tonfedd.Mae hyd yn oed ffynhonnell laser cul-linewidth yn allyrru golau ar draws ystod fach o donfeddi. Oherwydd bod mynegai plygiannol gwydr yn amrywio gyda thonfedd - priodwedd a ddisgrifir gan hafaliad Sellmeier - mae gwahanol gydrannau sbectrol yn teithio ar gyflymderau gwahanol. Dyma'r prif fecanwaith gwasgariad mewn ffibr modd sengl ar y mwyaf o donfeddi gweithredu.

Oedi dibynnol ar bolareiddio.Nid yw ffibrau optegol go iawn byth yn berffaith gymesur. Straen, plygu, a gweithgynhyrchu amherffeithrwydd achosi birfringence, sy'n golygu y ddau gyflwr polareiddio orthogonal y profiad golau dan arweiniad ychydig yn wahanol lluosogi cysonion ac yn cyrraedd ar adegau gwahanol.

Prif Mathau o Gwasgariad Ffibr Optegol

Gwasgariad Moddol (Gwasgariad Rhyngfoddol)

Mae gwasgariad moddol yn digwydd pan fydd moddau tywys lluosog mewn ffibr amlfodd yn lluosogi â chyflymder grŵp gwahanol. Mewn -mynegai ffibr amlfodd cam, gall y gwahaniaeth mewn hyd llwybr rhwng y modd archebu isaf (teithio ger yr echelin) a'r -modd archebu uchaf (yn bownsio oddi ar y ffin cladin ar onglau serth) fod yn sylweddol. Ar gyfer ffibr mynegai cam- gyda mynegai plygiant craidd o 1.48 ac agorfa rifiadol o 0.3, gall yr oedi rhyngfoddol fod yn fwy na 50 ns/km.

Datblygwyd ffibr amlfodd mynegai graddedig yn benodol i leihau'r broblem hon. Trwy siapio'r proffil mynegai plygiannol fel bod moddau trefn uwch yn teithio'n gyflymach ger y cladin, mae dyluniadau mynegai graddedig yn lleihau gwasgariad moddol o un i ddau orchymyn maint. Dyna pam y defnyddir cysylltiadau canolfan ddata modern yn lletholMynegai ffibr amlfodd OM3, OM4, neu OM5 wedi'i raddioyn hytrach na chynlluniau mynegai cam-.

Yn ei hanfod, caiff gwasgariad moddol ei ddileu mewn ffibr modd sengl, sy'n cynnal y modd LP01 sylfaenol yn unig. Dyna'r prif reswm dros ddefnyddio ffeibr modd sengl am bellter hirach a throsglwyddiad cyflymach.

Gwasgariad Cromatig

Yn nodweddiadol gwasgariad cromatig yw'r math gwasgariad pwysicaf mewn systemau ffibr un modd. Mae'n ganlyniad cyfunol dau fecanwaith ffisegol:

Gwasgariad deunyddyn codi oherwydd bod mynegai plygiannol gwydr silica yn newid gyda thonfedd. Mae'r berthynas hon wedi'i nodweddu'n dda ac mae'n golygu bod tonfeddi byrrach yn gyffredinol yn teithio'n arafach na thonfeddi hirach yn y drefn wasgaru arferol (islaw'r donfedd gwasgariad sero), a'r gwrthwyneb yn y drefn anomalaidd.

Gwasgariad Waveguideyn codi oherwydd bod geometreg y ffibr yn effeithio ar sut mae golau wedi'i gyfyngu. Mae'r ffracsiwn o bŵer optegol sy'n teithio yn y craidd yn erbyn y cladin yn dibynnu ar donfedd, sy'n cyflwyno effaith lluosogi dibynnol tonfedd ychwanegol. Gall peirianwyr siapio gwasgariad tonnau trwy ddylunio ffibr - dyma sutgwasgariad{0}}symudedig a gwasgariad sero-ffibrau wedi'u symudcyflawni eu nodweddion gwasgariad wedi'u haddasu.

Ar gyfer ffibr modd sengl safonol (ITU-T G.652), mae'r donfedd gwasgariad sero yn disgyn ger 1310 nm. Yn y ffenestr trawsyrru 1550 nm a ddefnyddir yn gyffredin, mae'r cyfernod gwasgariad cromatig oddeutu +17 ps/(nm·km), fel y dogfennir yn yCorning manyleb ffibr SMF-28. Cyswllt dros 100 km, sy'n cronni i tua 1700 ps/nm - ddigon i ystumio signal 10 Gbps yn ddifrifol os caiff ei adael heb ei ddigolledu.

Gwasgariad Modd Polareiddio (PMD)

Mae gwasgariad modd polareiddio yn deillio o'r oedi grŵp gwahaniaethol (DGD) rhwng dau gyflwr polareiddio orthogonol y modd sylfaenol. Yn wahanol i wasgariad cromatig, sy'n benderfynol a sefydlog, mae PMD yn stochastig - mae'n amrywio gydag amser, tymheredd, a straen mecanyddol ar y ffibr.

Mae PMD wedi'i nodi'n ystadegol. Ar gyfer ffibrau modern sy'n cydymffurfio ag ITU-T G.652.D, mae gwerth dylunio cyswllt PMD fel arfer yn is na 0.1 ps/√km. Gall hyn ymddangos yn fach, ond ar 40 Gbps ac uwch, lle mae cyfnodau did yn crebachu i 25 ps neu lai, daw hyd yn oed crynhoad PMD cymedrol yn berthnasol. Yn ôl canllawiau dylunio'r diwydiant, mae'r DGD goddefadwy uchaf fel arfer tua 10% o'r cyfnod did.

Ar gyfer systemau sy'n rhedeg ar 10 Gbps dros bellteroedd cymedrol, anaml y mae PMD yn ffactor cyfyngol gyda ffibr modern. Ar 40 Gbps a 100 Gbps, mae PMD -dylunio ymwybodol - gan gynnwys dewis ffibr, peirianneg llwybr, a chydraddoli ochr derbynnydd - yn dod yn rhan o arfer safonol.

Cymharu Mathau o Wasgariad ar Gip

Pa Gysylltiadau Ffibr sy'n cael eu heffeithio fwyaf gan Wasgariad?

Cysylltiadau Ffibr Amlfodd: Mae gwasgariad moddol yn dominyddu

Ynffibr amlfoddsystemau - a ddefnyddir yn nodweddiadol ar gyfer-cymwysiadau cyrhaeddiad byr mewn canolfannau data, LAN menter, ac adeiladu asgwrn cefn - gwasgariad moddol yw'r cyfyngydd lled band cynradd. Mae lled band moddol y ffibr, sydd wedi'i raddio mewn MHz·km, yn pennu pa mor bell a pha mor gyflym y gallwch chi drosglwyddo cyn i gorgyffwrdd curiad y galon ddod yn annerbyniol.

Er enghraifft, mae gan ffibr OM3 lled band moddol effeithiol o 2000 MHz·km ar 850 nm gyda laser-lansio wedi'i optimeiddio, gan gefnogi 10 Gbps hyd at tua 300 metr. Mae OM4 yn ymestyn hynny i tua 400 metr. Mae gwasgariad cromatig hefyd yn bodoli mewn ffibr amlfodd, ond effeithiau moddol bron bob amser yw'r cyfyngiad rhwymol ar y pellteroedd hyn.

Dolenni Ffibr Un Modd-: Gwasgariad Cromatig a PMD

Unwaith y bydd gwasgariad moddol yn cael ei ddileu trwy ddefnyddio ffibr modd sengl, gwasgariad cromatig fydd y pryder nesaf. Ar ddolenni modd sengl byr (ychydig gilometrau), mae gwasgariad cromatig cronedig fel arfer o fewn goddefgarwch system ar gyfer 10G ac is. Wrth i bellter gynyddu i ddegau neu gannoedd o gilometrau, yn enwedig ar gyfraddau data o 10 Gbps ac uwch, mae angen rheoli gwasgariad.

Mewn-haul hir arhwydwaith trafnidiaeth optegol (OTN)systemau, cyfansoddion gwasgariad cromatig dros bob cilomedr. Mae cyswllt 400 km ar ffibr G.652 ar 1550 nm yn cronni tua 6,800 ps/nm o wasgariad cromatig. Heb iawndal, byddai'r lefel honno o wasgariad yn gwneud hyd yn oed signal 2.5 Gbps yn anadferadwy.

Daw PMD yn ffactor perthnasol yn bennaf ar 40 Gbps ac uwch, neu ar blanhigyn ffibr hŷn lle gall y cyfernod PMD fod yn fwy na 0.5 ps/√km. Mae gan ffibrau modern fanylebau PMD llawer llymach, a gall derbynwyr cydlynol â DSP oddef llawer mwy o PMD na systemau canfod uniongyrchol traddodiadol.

Systemau DWDM: Pob Cyfansoddion Amhariad

Mewn tonfedd drwchus-amlblecsio rhaniad (DWDM) systemau sy'n cario 40, 80, neu fwy o sianeli ar draws y band C, nid yw rheoli gwasgariad yn ddewisol. Mae pob sianel yn eistedd ar donfedd gwahanol ac yn cronni swm ychydig yn wahanol o wasgariad cromatig oherwydd y llethr gwasgariad. Mae hyn yn golygu y gall fod angen iawndal fesul sianel, nid dim ond un cywiriad swmp ar gyfer y band cyfan.

Ymhellach, mewn systemau DWDM, mae'r rhyngweithio rhwng gwasgariad cromatig ac aflinoledd ffibr (hunan-fodiwleiddio cyfnod, modiwleiddio traws-gyfnod, cymysgu pedair tonnau) yn creu problem optimeiddio fwy cymhleth. Mae dylunwyr systemau yn aml yn cynnal gwasgariad gweddilliol bach fesul rhychwant yn fwriadol i atal crosstalk aflinol - a dyna pam nad "gwasgariad sero ym mhobman" yw'r nod dylunio mewn gwirionedd.

Dulliau Iawndal Gwasgariad Ffibr Optegol

Dewis Ffibr a Chynllunio Tonfedd

Y ffordd fwyaf sylfaenol o reoli gwasgariad yw gwneud y dewisiadau cywir cyn ychwanegu unrhyw galedwedd digolledu. Mae hyn yn cynnwys dewis y math ffibr priodol a thonfedd gweithredu ar gyfer y cais.

Ar gyfer gosodiadau newydd, ffibr modd sengl safonol G.652.D yw'r dewis mwyaf cyffredin o hyd ar gyfer rhwydweithiau metro a -haul hir. Ar gyfer cysylltiadau tanfor neu ddaearol pell iawn, efallai y bydd G.654.E isel-ffeibr colled yn cael ei nodi. Mewn rhwydweithiau hŷn lle gosodwyd gwasgariad G.653-ffibr wedi'i symud, roedd y gwasgariad bron sero ar 1550 nm yn fantais ar gyfer systemau sianel sengl ond daeth yn atebolrwydd ar gyfer DWDM oherwydd gwell pedair{14}}cymysgu tonnau - wers a oedd yn atgyfnerthu pwysigrwydd cynnal gwasgariad.

Mae cynllunio tonfedd hefyd yn bwysig. Mae gweithredu ger y donfedd gwasgariad sero yn lleihau gwasgariad cromatig ond gall gynyddu effeithiau aflinol. Mae gweithredu ymhellach o ddim gwasgariad yn caniatáu ataliad aflinol ond mae angen iawndal. Nid oes un donfedd "gorau" - ac mae'r dewis cywir yn dibynnu ar bensaernïaeth y system.

Ffibr Digolledu Gwasgariad (DCF) a Modiwlau Digolledu Gwasgariad (DCM)

Mae ffibr digolledu gwasgariad yn ffibr arbenigol sydd wedi'i beiriannu i gael cyfernod gwasgariad cromatig negyddol mawr, yn nodweddiadol yn yr ystod o −80 i −120 ps/(nm·km) ar 1550 nm. Trwy fewnosod hyd DCF wedi'i gyfrifo yn y ddolen, gellir gwrthbwyso'r gwasgariad positif cronedig o'r ffibr trawsyrru. Ar ffurf becyn, gelwir hyn yn fodiwl digolledu gwasgariad (DCM).

Fel cyfeiriad ymarferol: i wneud iawn am 80 km o ffibr G.652 safonol (sy'n cronni tua +1,360 ps/nm o wasgariad ar 1550 nm), mae angen tua 14 km o DCF gyda chyfernod gwasgariad o −95 ps/(nm·km), fel y nodir yn ycofnod gwyddoniadur ScienceDirect ar DCF.

Mae DCF yn effeithiol ac wedi-profi'n dda, ond mae'n cyflwyno masnachau i ffwrdd. Mae'r ffibr ychwanegol yn ychwanegu colled mewnosod (fel arfer 0.5-0.7 dB/km ar gyfer DCF, yn erbyn 0.2 dB/km ar gyfer ffibr trawsyrru), a all fod angen mwyhad ychwanegol a diraddio signal optegol-i{{{{}}cymhareb sŵn). Mae gan DCF hefyd ardal effeithiol llai na ffibr safonol, sy'n ei gwneud yn fwy agored i effeithiau aflinol. Mae'r cyfnewidiadau hyn yn cael eu gwerthuso gan ddefnyddio'r ffigur teilyngdod (FOM), a ddiffinnir fel y gymhareb cyfernod gwasgariad i wanhad.

Gratiau Bragg Ffibr wedi'u Clipio (FBG)

Mae gratio Bragg ffibr wedi'i naddu yn gwneud iawn am wasgariad trwy adlewyrchu tonfeddi gwahanol o wahanol leoliadau ar hyd y gratio, gan greu tonfedd-oediad dibynnol. Gall donfeddi byrrach gael eu hadlewyrchu ger blaen y gratin tra bod tonfeddi hirach yn teithio'n ddyfnach cyn cael eu hadlewyrchu, neu i'r gwrthwyneb. Y canlyniad yw oedi grŵp y gellir ei reoli a all wrthbwyso gwasgariad cromatig.

O'u cymharu â DCF, mae digolledwyr sy'n seiliedig ar FBG yn gryno, mae ganddynt golled mewnosod is, ac yn cyflwyno afluniad aflinol dibwys, fel y disgrifir yn yGwyddoniadur RP Photonics ar iawndal gwasgariad. Fodd bynnag, gallant ddioddef oherwydd crychdonni oedi grŵp - amrywiadau cyfnodol bach yn y nodwedd oedi - a all achosi afluniad signal. Mae gweithgynhyrchu modern wedi lleihau'r broblem hon i raddau helaeth, ond mae'n parhau i fod yn ystyriaeth ddylunio ar gyfer systemau perfformiad uchel.

Iawndal Gwasgaru Electronig (EDC) a Phrosesu Arwyddion Digidol (DSP)

Nid yw pob iawndal gwasgariad yn digwydd yn y parth optegol. Gall iawndal gwasgariad electronig a phrosesu signal digidol yn y derbynnydd gydraddoli llawer o'r ystumiadau a gyflwynir gan wasgariad ffibr.

Mewn systemau optegol cydlynol modern - 100G, 200G, 400G, a thu hwnt - DSP-mae iawndal yn seiliedig ar y derbynnydd yn rhan sylfaenol o bensaernïaeth y derbynnydd. Mae derbynyddion cydlynol yn adennill osgled a chyfnod y signal optegol, sy'n rhoi digon o wybodaeth i'r injan DSP i wrthdroi gwasgariad cromatig, PMD, a namau llinol eraill yn ddigidol. Dyma un rheswm pam y gall systemau 100G cydlynol yn aml weithredu dros filoedd o gilometrau o ffibr G.652 heb unrhyw fodiwlau iawndal gwasgariad optegol mewnol.

Ar gyfer{0}}systemau synhwyro uniongyrchol yn 10G, gall cydraddoli electronig (cyfraddiad porthiant ymlaen, -amcangyfrif dilyniant tebygolrwydd mwyaf) ymestyn gwasgariad-cyrhaeddiad cyfyngedig, ond gyda gwelliannau llai na DSP cydlynol. Wrth uwchraddio cysylltiadau hŷn, mae'r dewis rhwng ychwanegu iawndal optegol (DCM) ac uwchraddio i atransceiver cydlynolgyda adeiledig-yn DSP yn dibynnu ar gost, twf traffig disgwyliedig, a'r seilwaith mwyhadur presennol.

Pam nad "Gwasgariad Sero" Yw'r Nod Bob amser

Weithiau mae peirianwyr sy'n newydd i opteg ffibr yn tybio na fyddai gan y cyswllt delfrydol wasgariad net ym mhobman. Yn ymarferol, yn aml nid dyna'r targed dylunio gorau. Mae dau reswm:

Yn gyntaf, mewn systemau WDM, mae gweithredu ger sero gwasgariad yn gwella rhai namau aflinol - yn enwedig pedwar-cymysgu tonnau - a all achosi croessiarad rhwng sianeli. Mae cynnal lefel gymedrol o wasgariad lleol ym mhob rhychwant mewn gwirionedd yn atal yr effeithiau hyn. Yna caiff cyfanswm y gwasgariad cronedig ei ddigolledu ar ddiwedd y ddolen neu mewn safleoedd iawndal cyfnodol.

Yn ail, gall gor-gywiro gwasgariad gyflwyno ei broblemau ei hun. Os nad yw'r iawndal yn cyfateb yn union i'r gwasgariad cronedig gwirioneddol (gan gyfrif am amrywiadau tymheredd, heneiddio ffibr, a llethr gwasgariad dibynnol ar donfedd), gall yr anghydweddiad gweddilliol ddiraddio perfformiad. Dyma pam mae'r diwydiant yn defnyddio'r term "rheoli gwasgariad" yn hytrach na "dileu gwasgariad." Y nod yw cadw gwasgariad net o fewn ffenestr dderbyniol, nid ei orfodi i sero yn union ar bob pwynt.

Sut i Benderfynu a oes angen Iawndal Gwasgaru ar Eich Cyswllt

Yn hytrach na thrin iawndal gwasgariad fel gofyniad diofyn, gweithiwch drwy'r cwestiynau diagnostig hyn:

Beth yw eich math o ffibr?Os ydych chi'n defnyddioffibr amlfodd, gwasgariad moddol yw eich prif bryder, a'ch bod yn mynd i'r afael ag ef trwy ddewis gradd ffibr ac amodau lansio - nid trwy DCMs neu FBGs. Os ydych ar -ffibr modd sengl, ewch ymlaen i'r cwestiwn nesaf.

Beth yw'r pellter cyswllt a'r gyfradd data?Fel canllaw bras, mae gwasgariad cromatig yn dod yn arwyddocaol ar gyfer signalau NRZ 10 Gbps ar oddeutu 60-80 km ar ffibr G.652 ar 1550 nm. Ar 2.5 Gbps, mae'r goddefgarwch yn ymestyn i gannoedd o gilometrau. Ar 40 Gbps, mae'r terfyn gwasgariad yn disgyn i tua 4-6 km heb iawndal. Mae gan -fformatau modiwleiddio trefn uwch (a ddefnyddir mewn systemau cydlynol 100G+) eu nodweddion goddefgarwch gwasgariad eu hunain.

Ai cyswllt etifeddiaeth neu adeilad newydd yw hwn?Ar weithfeydd ffibr etifeddol, mae ychwanegu DCMs mewn safleoedd mwyhadur yn ddull cyffredin a phrofedig. Ar gyfer gosodiadau newydd, gallai dewis y math cywir o ffibr a chynllunio ar gyfer traws-dderbynyddion cydlynol gyda DSP fod yn fwy cost-effeithiol nag adeiladu iawndal optegol o'r cychwyn cyntaf.

Pa dechnoleg derbynnydd ydych chi'n ei ddefnyddio?Gall derbynnydd cydlynol gyda DSP wneud iawn am ddegau o filoedd o ps/nm o wasgariad cromatig yn ddigidol. Mae gan dderbynnydd canfod uniongyrchol oddefgarwch llawer is. Mae'rmodiwl transceivermanyleb yn fewnbwn allweddol i'r cyfrifiad cyllideb gwasgariad.

Ydy PMD yn ffactor?Gwiriwch nodweddiad PMD eich planhigyn ffibr. Ar ffibr G.652.D modern, mae PMD yn annhebygol o fod yn bryder o dan 40 Gbps. Ar ffibr hŷn sydd â hanes PMD anhysbys, mae'n ddoeth profi cyn ei ddefnyddio.

Senarios Ymarferol: Cymhwyso Gwybodaeth Gwasgariad at Gysylltiadau Gwirioneddol

Senario 1: Dolen Amlfodd Canolfan Ddata Menter

Canolfan ddata campws sy'n cysylltu dau adeilad 150 metr oddi wrth ei gilydd gan ddefnyddio ffibr amlfodd OM4 ar 10 Gbps (850 nm). Ar y pellter hwn, mae lled band moddol ymhell o fewn y fanyleb OM4 (lled band moddol effeithiol 4700 MHz·km). Mae gwasgariad cromatig ar 850 nm yn bresennol ond yn ddibwys ar yr hyd hwn. Nid oes angen iawndal gwasgariad pwrpasol. Y brif ystyriaeth dylunio yw sicrhau priodolgosod ceblansawdd a glendid cysylltydd i'w gadwcolled mewnosodo fewn y gyllideb.

Senario 2: Metro Single-Dolen Modd ar 10 Gbps

Gweithredwr rhwydwaith metropolitan sy'n rhedeg 10G DWDM dros 120 km o ffibr G.652.D ar 1550 nm. Mae gwasgariad cromatig cronedig oddeutu 2,040 ps/nm. Mae hyn yn fwy na'r ffenestr goddefiant nodweddiadol ar gyfer derbynnydd canfod uniongyrchol 10G NRZ (tua 1,000-1,200 ps/nm). Mae'r gweithredwr yn defnyddio DCM ar safle'r mwyhadur canol-i ddod â gwasgariad net o fewn goddefiant. Mae PMD ar y ffibr modern hwn ymhell islaw 0.1 ps/√km ac nid oes angen triniaeth ar wahân ar 10 Gbps.

Senario 3: Hir-Trafnidiaeth 100G Cydlynol

Cysylltiad pellter hir o 800 km gan ddefnyddio ffibr G.652.D gyda mwyhad EDFA bob 80 km, yn cludo traffig 100G DP-QPSK. Mae cyfanswm gwasgariad cromatig cronedig yn fwy na 13,000 ps/nm. Fodd bynnag, mae DSP y derbynnydd cydlynol yn gwneud iawn am wasgariad cromatig yn ddigidol, gan ddileu'r angen am DCMs mewnol. Mae dyluniad safle mwyhadur yn canolbwyntio ar reoli ffigwr sŵn ac optimeiddio OSNR yn hytrach nag iawndal gwasgariad optegol. Mae goddefgarwch PMD y derbynnydd cydlynol fel arfer yn 20-30 ps o DGD, sy'n llawer uwch na'r hyn y mae'r planhigyn ffibr hwn yn ei gynhyrchu. Y canlyniad net yw cadwyn mwyhadur cost is symlach o gymharu â system synhwyro uniongyrchol 10G etifeddol dros yr un llwybr.

Camgymeriadau Cyffredin Wrth Werthuso Gwasgariad Ffibr

Gwasgariad dryslyd gyda gwanhad.Fel y trafodwyd uchod, mae'r rhain yn namau gwahanol. Efallai y bydd cyswllt sy'n pasio ei gyllideb pŵer optegol yn dal i fethu o wasgaru gormodol. Cyfrifwch y ddwy gyllideb bob amser.

Trin pob math o wasgariad yn gyfnewidiol.Mae gwasgariad moddol mewn ffibr amlfodd, gwasgariad cromatig mewn ffibr modd sengl, a PMD yn cael eu hachosi gan wahanol fecanweithiau, yn effeithio ar wahanol fathau o systemau, ac mae angen strategaethau lliniaru gwahanol arnynt. Byddai defnyddio DCM ar ddolen amlfodd, neu geisio trwsio problemau lled band moddol gyda derbynnydd cydlynol, yn gamgymhwysiad technoleg.

Gan dybio bod angen iawndal bob amser.llawerllinyn clwt ffibr optigmae cysylltiadau a dolenni-cyrraedd byr yn gweithredu'n dda o fewn eu goddefgarwch gwasgariad. Mae ychwanegu caledwedd iawndal diangen yn cynyddu cost, colled mewnosod, a chymhlethdod y system. Dechreuwch o'r gyllideb gyswllt bob amser, nid o ragdybiaeth ddiofyn.

Anwybyddu'r llethr gwasgariad.Mewn systemau DWDM, mae'r cyfernod gwasgariad cromatig yn amrywio ar draws y band tonfedd. Gall DCM sy'n gwneud iawn am sianel y canol yn berffaith adael sianeli ymyl gyda gwasgariad gweddilliol sylweddol. Mae'n bosibl y bydd angen modiwlau iawndal sy'n cyfateb i lethr neu ddigolledwyr tiwnadwy fesul-sianel ar gyfer systemau band eang.

Edrych dros gofnodion planhigion ffibr.Mae gwybodaeth gywir am y math o ffibr sydd wedi'i osod, ei hyd, a'r gwasgariad mesuredig yn hanfodol ar gyfer dylunio iawndal. Mae rhagdybio gwerthoedd generig pan fo data peiriannau gwirioneddol ar gael yn ffynhonnell gyffredin o wastraff ymyl dylunio neu, yn waeth, o dan-iawndal.

Cwestiynau Cyffredin

Beth yw gwasgariad ffibr optegol mewn termau syml?

Lledaeniad corbys golau yw hyn wrth iddynt deithio trwy ffibr, a achosir gan wahanol rannau o'r signal yn cyrraedd ar wahanol adegau. Y canlyniad yw corbys aneglur sy'n lleihau gallu'r derbynnydd i adennill y data a drosglwyddir.

Beth yw'r prif fathau o wasgariad ffibr optegol?

Y tri phrif gategori yw gwasgariad moddol (yn bennaf mewn ffibr amlfodd), gwasgariad cromatig (yn bennaf mewn ffibr modd sengl), a gwasgariad modd polareiddio (perthnasol ar gyfraddau didau uchel mewn systemau modd sengl). Mae gwasgariad cromatig yn cynnwys gwasgariad deunydd a gwasgariad canllaw tonnau.

Pa fath o wasgariad sydd bwysicaf mewn-ffibr un modd?

Gwasgariad cromatig yw'r prif bryder ar gyfer y rhan fwyaf o gysylltiadau ffibr modd sengl. Mae PMD yn dod yn berthnasol hefyd ar 40 Gbps ac uwch, yn enwedig ar ffibr hŷn gyda chyfernodau PMD uwch. Nid yw gwasgariad moddol yn digwydd mewn ffibr modd sengl gan mai dim ond un modd sy'n lluosogi.

Sut mae gwneud iawn am wasgariad cromatig?

Y tri phrif ddull yw: iawndal optegol gan ddefnyddio rhwyllau DCF/DCM neu ffibr Bragg; iawndal electronig gan ddefnyddio DSP yn y derbynnydd (yn enwedig mewn systemau cydlynol); ac atal trwy ddewis math priodol o ffibr a chynllunio tonfedd. Mewn rhwydweithiau modern, mae iawndal yn seiliedig ar DSP yn gydlynoltrosglwyddyddion optegolyw'r dull diofyn yn gynyddol ar gyfer cysylltiadau cyflymder uchel.

A oes angen iawndal gwasgariad ar bob cyswllt ffibr?

Mae cysylltiadau byr a systemau-cyflymder is yn aml yn gweithredu'n dda o fewn eu goddefiant gwasgariad heb unrhyw iawndal penodedig. Mae'r angen yn dibynnu ar effaith gyfunol math ffibr, pellter, cyfradd data, tonfedd, a sensitifrwydd derbynnydd. Dylai cyfrifiad cyllideb cyswllt priodol bob amser ragflaenu unrhyw benderfyniadau iawndal.

Beth sy'n achosi gwasgariad mewn ffibr optegol?

Mae gwasgariad yn cael ei achosi gan wahaniaethau mewn cyflymder lluosogi ymhlith cydrannau'r signal optegol. Mewn ffibr amlfodd, mae gwahanol ddulliau gofodol yn teithio ar wahanol lwybrau. Mewn ffibr modd sengl, mae tonfeddi gwahanol yn teithio ar gyflymder gwahanol oherwydd priodweddau deunydd a thonfedd y ffibr. Mae Birefringence yn y ffibr yn achosi i'r ddau gyflwr polareiddio brofi gwahanol oedi.

Ai gwasgariad sero yw'r targed delfrydol bob amser?

Ddim yn ymarferol. Mewn systemau WDM, mae ychydig bach o wasgariad lleol ym mhob rhychwant ffibr yn helpu i atal namau aflinol fel cymysgu pedair ton. Y nod peirianneg yw rheoli gwasgariad net o fewn ffenestr dderbyniol yn y derbynnydd, nid ei ddileu ar bob pwynt yn y ddolen.

Casgliad

Mae gwasgariad ffibr optegol yn un o'r namau trosglwyddo sylfaenol mewn rhwydweithiau ffibr optig, ochr yn ochr ag effeithiau gwanhau ac aflinol. Deall pa fath o wasgariad sy'n effeithio ar eich system benodol - moddol, cromatig, neu PMD - yw'r cam cyntaf tuag at reolaeth effeithiol. Y cam nesaf yw paru'r strategaeth liniaru gywir i'r cyswllt: dewis ffibr, iawndal optegol, iawndal electronig, neu gadarnhau nad oes angen iawndal.

Ar gyfer peirianwyr sy'n gweithio gydaffibr -modd senglmewn rhwydweithiau metro a chludiant hir, mae rheoli gwasgariad cromatig yn parhau i fod yn ddisgyblaeth dylunio graidd. I'r rhai sy'n defnyddioffibr amlfoddmewn-cymwysiadau cyrhaeddiad byrrach, mae deall cyfyngiadau lled band moddol yr un mor bwysig. Ac wrth i DSP cydlynol barhau i symud ymlaen, mae'r ffin rhwng "dispersion-limited" a "DSP-hylaw" yn symud o hyd- gan ei gwneud hi'n bwysicach nag erioed i fynd i'r afael â gwasgariad fel problem peirianneg lefel system yn hytrach nag ateb cydran sengl.