Щільне мультиплексування з поділом довжини хвилі (DWDM) системи є важливою частиною сучасних магістральних мереж на далекі відстані та міських мереж. У програмах передачі на далекі відстані ослаблення і дисперсія волокна є основними факторами, що впливають на передачу оптичного сигналу, тому активні пристрої, такі як підсилювач волокна, легований ербієм (EDFA) і компенсатор дисперсії (DCM), зазвичай використовуються в системах з щільним мультиплексуванням з поділом довжини хвилі (DWDM). для забезпечення якості передачі волокна.
Загасання та дисперсія волокна
На оптичний сигнал у процесі передачі впливатиме безліч факторів, включаючи тип волокна, конкретні застосування тощо, з яких загасання та дисперсія волокна є важливим фактором, який безпосередньо впливає на якість передачі оптичного сигналу.
Ослаблення оптичного волокна — це процес передачі оптичного сигналу в волокні, його потужність із збільшенням відстані передачі у вигляді експоненціального загасання. Основними факторами, які спричиняють ослаблення волокна, є: внутрішнє, вигин, екструзія, домішки, неоднорідність, стикування тощо. Внутрішніми є властиві втрати волокна, включаючи розсіювання Релея, властиве поглинання тощо; згинання — частина світла, що вигинається, буде розсіюватися через втрати; екструзія - це волокно стискається внаслідок втрат, викликаних мікровигином; домішки - волокна домішки при поглинанні і розсіювання оптичних сигналів, викликані втратами; неоднорідність - це показник заломлення матеріалу волокна від втрат, викликаних нерівномірністю; стикування – це втрата стикування волокна. У системі DWDM загасання волокна значною мірою визначає відстань передачі системи.
Оптичний сигнал, що передається в оптичному волокні, складається з різних частотних компонентів і різних компонентів моди, які мають різну швидкість поширення, і це спричиняє зміни форми імпульсної хвилі, яка є дисперсією, дисперсія волокна зазвичай включає дисперсію моди, дисперсію матеріалу і хвилеводна дисперсія. Дисперсія моди — це дисперсія, спричинена різними тангенціальними компонентами констант передачі та різними груповими швидкостями кожної моди волокна на тій самій довжині хвилі під час багатомодової передачі; дисперсність матеріалу обумовлена власними характеристиками волокнистого матеріалу; хвилеводна дисперсія викликана оптичним хвилеводом у волокні. Для багатомодового волокна загальна дисперсія дорівнює сумі трьох; для одномодового волокна, оскільки існує лише один режим передачі, загальна дисперсія є сумою дисперсії матеріалу та дисперсії хвилеводу.
Як згадувалося вище, ослаблення і дисперсія волокна мають значний вплив на продуктивність систем DWDM, і для мінімізації цих ефектів для компенсації втрат і дисперсії волокна часто використовуються волоконні підсилювачі, леговані ербієм (EDFA) і компенсатори дисперсії (DCM).
Волоконний підсилювач, легований ербієм (EDFA) – це оптичний пристрій, який безпосередньо підсилює оптичні сигнали в волоконно-оптичних системах зв’язку з перевагами високого посилення, широкої смуги пропускання, низького рівня шуму та високої вихідної потужності насичення тощо. Однак у системах DWDM, характеристики підсилення довжини хвилі волоконного підсилювача з легованим ербієм (EDFA) не є плоскими, що призведе до серйозної неоднаковості потужності (відношення оптичний сигнал/шум) кожного оптичного каналу системи, а також каналів, які відхиляються від підсилення. peak will Канали, які відхиляються від піку посилення, будуть виявлені неправильно, що призведе до серйозного впливу на продуктивність системи. Таким чином, у мережах DWDM на далекі відстані, волоконні підсилювачі, леговані ербієм (EDFA), зазвичай встановлюються в волоконних лініях на певних інтервалах, і кількість EDFA, які використовуються в певній області, зазвичай обмежується типом волокна, кількістю каналів, відстань передачі даних і дозволене значення відношення оптичний сигнал/шум.
Широке використання волоконного підсилювача з легованим ербієм (EDFA) значною мірою вирішило проблему втрат при передачі високошвидкісних волоконно-оптичних систем зв'язку, але дисперсія волокна також є одним з основних факторів, що обмежують відстань ретрансляції та здатність зв'язку волоконно-оптичних систем передачі. , томуDWDMмережі також використовують компенсатор дисперсії (DCM), компенсатор дисперсії (DCM) в основному використовується для компенсації дисперсії матеріалу та дисперсії хвилеводів у волоконно-оптичних лініях. дисперсність. Слід зазначити, що компенсатор дисперсії (DCM) в мережах DWDM також викликає деяке загасання волокна в волоконній лінії, і його необхідно використовувати разом з волоконним підсилювачем, легованим ербієм (EDFA).
