Ing nguber kapasitas sing luwih dhuwur lan jarak transmisi luwih dawa ing sistem komunikasi optik modern, gangguan, minangka watesan fisik dhasar, tansah mbatesi perbaikan kinerja.
Ing khasEDFAsistem amplifier serat erbium-doped, saben span transmisi optik ngasilake kira-kira 0.1dB saka akumulasi gangguan emisi spontan (ASE), sing didhasarake ing sifat acak kuantum saka interaksi cahya / elektron sajrone proses amplifikasi.
Jenis gangguan iki diwujudake minangka jitter wektu tingkat picosecond ing domain wektu. Miturut prediksi model jitter, ing kondisi koefisien dispersi 30ps/(nm · km), jitter mundhak 12ps nalika ngirim 1000km. Ing domain frekuensi, iku ndadékaké kanggo nyuda ing rasio sinyal-kanggo-noise optik (OSNR), asil ing mundhut sensitivitas 3,2dB (@ BER=1e-9) ing sistem NRZ 40Gbps.
Tantangan sing luwih abot teka saka kopling dinamis saka efek nonlinear serat lan dispersi - koefisien dispersi serat mode tunggal konvensional (G.652) ing jendhela 1550nm yaiku 17ps / (nm · km), digabungake karo shift fase nonlinear sing disebabake modulasi fase diri (SPM). Nalika daya input ngluwihi 6dBm, efek SPM bakal Ngartekno molak gelombang pulsa.
Ing sistem 960Gbps PDM-16QAM sing ditampilake ing gambar ing ndhuwur, bukaan mata sawise transmisi 200km yaiku 82% saka nilai awal, lan faktor Q dijaga ing 14dB (cocog karo BER ≈ 3e-5); Nalika kadohan wis lengkap kanggo 400km, efek gabungan saka salib phase modulasi (XPM) lan papat gelombang nyawiji (FWM) nimbulaké jurusan mbukak mripat kanggo nyelehake banget kanggo 63%, lan tingkat kesalahan sistem ngluwihi watesan hard koreksi kesalahan FEC saka 10 ^ -12.
Wigati dicathet yen efek kicau frekuensi saka laser modulasi langsung (DML) bakal luwih elek - parameter alpha (faktor peningkatan linewidth) saka laser DFB khas ana ing kisaran 3-6, lan owah-owahan frekuensi langsung bisa tekan ± 2.5GHz (cocog karo parameter chirp C = 2.5GHz / mA) kanthi tingkat modulasi 1mA8% kanthi frekuensi 1mA8. sawur D · L = 1360ps / nm) sawise transmisi liwat serat G.652 80km.
Saluran crosstalk ing wavelength division multiplexing (WDM) sistem dadi alangan sing luwih jero. Njupuk spasi saluran 50GHz minangka conto, daya interferensi sing disebabake dening campuran papat gelombang (FWM) nduweni dawa efektif sekitar 22km ing serat optik biasa.
Saluran crosstalk ing wavelength division multiplexing (WDM) sistem dadi alangan sing luwih jero. Njupuk jarak saluran 50GHz minangka conto, dawa efektif daya interferensi sing diasilake dening papat gelombang campuran (FWM) yaiku Leff = 22km (cocog karo koefisien atenuasi serat α = 0.22 dB / km).
Nalika daya input tambah kanggo + 15dBm, tingkat crosstalk antarane saluran jejer mundhak dening 7dB (relatif kanggo -30dB baseline), meksa sistem kanggo nambah koreksi kesalahan maju (FEC) redundansi saka 7% kanggo 20%. Efek transfer daya sing disebabake dening stimulasi Raman scattering (SRS) nyebabake mundhut kira-kira 0.02dB saben kilometer ing saluran dawane gelombang dawa, sing nyebabake penurunan daya nganti 3.5dB ing sistem pita C + L (1530-1625nm). Kompensasi slope wektu nyata dibutuhake liwat ekualiser gain dinamis (DGE).
Watesan kinerja sistem saka efek fisik sing digabungake bisa diukur kanthi produk jarak bandwidth (B · L): B · L saka sistem modulasi NRZ sing khas ing serat G.655 (serat kompensasi dispersi) kira-kira 18000 (Gb / s) · km, nalika modulasi PDM-QPSK lan teknologi deteksi koheren, indikator iki bisa ditingkatake dadi (8b/0s) SD-FEC gain 9,5dB).
Ing nglereni-pinggiran 7-inti x 3-mode spasi divisi multiplexing serat (SDM) wis ngrambah kapasitas transmisi 15.6Pb / s · km (kapasitas serat siji saka 1.53Pb / sx jarak transmisi 10.2km) ing lingkungan laboratorium liwat kopling lemah kontrol crosstalk antar inti (<-40dB/km).
Kanggo nyedhaki watesan Shannon, sistem modern kudu bebarengan nganggo kemungkinan mbentuk (PS-256QAM, entuk gain mbentuk 0.8dB), pemerataan jaringan saraf (efisiensi kompensasi NL ditingkatake 37%), lan nyebarake amplifikasi Raman (DRA, entuk akurasi slope ± 0.5dB) teknologi transmisi Q4-0.5dB dening operator tunggal PDM4. 2dB (saka 12dB kanggo 14dB), lan ngendhokke OSNR toleransi kanggo 17,5dB / 0,1nm (@ BER = 2e-2).
Wektu kirim: Jun-12-2025