Що таке дисперсія вволоконна оптика?
Коли ви направить білий промінь світла в призму, ви побачите, що світло складається з веселкових смуг або спектрів. Це явище є прикладом дисперсії. Червоне світло з довжиною хвилі 700 нм і фіолетове світло з довжиною хвилі 400 нм знаходяться на протилежних кінцях видимого спектра. Але що призводить до того, що різні довжини хвиль світла відокремлюються одна від одної?
Це скло! Незалежно від того, чи це призма, виготовлена зі скла, чи оптичне волокно з серцевиною з плавленого кварцевого скла, оскільки скло є дисперсійним середовищем, усі вони мають здатність згинати різні довжини хвилі світла під різними кутами. Для характеристики скла або інших типів середовищ, через які може проходити світло, використовується параметр, який називається показником заломлення (або також називається показником заломлення). Це число означає швидкість, з якою світло проходить через середовище. Типовий показник заломлення одномодового волокна становить близько 1,461, що означає, що світло поширюється у вакуумі в 1,46 рази швидше, ніж у волокні. Однак це значення дещо змінюється на різних довжинах хвиль. Як правило, в оптиці чим довша довжина хвилі, тим нижчий показник заломлення.
Визначення швидкості світла таке: швидкість =швидкість світла / показник заломлення.
У результаті, де різні кольори спектру поширюються з різною швидкістю через різницю в показниках заломлення, на зображенні вище червоне світло поширюється швидше, ніж синє через нижчий показник заломлення. На відстані червоний і синій будуть далі один від одного, тому сигнал буде ширшим.
Якщо це не врегулювати, це може спричинити серйозні проблеми в мережевих системах зв’язку, особливо в додатках із високою швидкістю передачі даних. Системи 40G більш схильні до дисперсії, ніж системи 10G, оскільки імпульси сигналу щільніші в джерелі. Система 10G може працювати до 100 кілометрів без збоїв, тоді як система 40G може працювати лише на кілька кілометрів без рішення для компенсації дисперсії.
(Слід зазначити, що специфікації для оптичних волокон часто вказують значення групового індексу в термінах групової швидкості, а не фазової швидкості. У результаті значення індексу зростатиме з довжиною хвилі. Цього можна досягти, наприклад, Corning ® SMF-28® Ultra одномодове волокно див. де RFI при 1310 нм становить 1,4676, а при 1550 нм — 1,4682)
Як модулі компенсації дисперсії зменшують дисперсію
Модуль компенсації дисперсії (або DCM) використовується для компенсації накопиченої дисперсії в одномодовому волокні, а коефіцієнт дисперсії використовується для характеристики значення дисперсії. Звичайний SMF становить приблизно плюс 16~17 пс/(нм*км) при 1550 нм. Щоб належним чином вирішити цю проблему, DCM побудовані з використанням спеціального типу волокна з компенсацією дисперсії всередині модуля, який має негативний коефіцієнт дисперсії в діапазоні від -30 до -300 пс/(нм*км).
Наприклад, кумулятивна дисперсія для 10км довжини волокна становитиме плюс 160~170 пс/нм, тому, щоб компенсувати цю кількість дисперсії, у зв’язку буде додано DCM для зменшення загальної дисперсії до 0 пс із заданою та розрахованою довжиною волокна /(нм*км). Shenzhen Xianyitong Technology забезпечує високоякісні компенсатори дисперсії для оптичних волокон G652 і G655, особливо для передачі сигналу на великі відстані зі швидкістю вище 10G.
