Kanggo nggayuh kapasitas sing luwih dhuwur lan jarak transmisi sing luwih dawa ing sistem komunikasi optik modern, gangguan, minangka watesan fisik dhasar, tansah mbatesi peningkatan kinerja.
Ing sawijining kahanan khasEDFASistem penguat serat sing didoping erbium, saben rentang transmisi optik ngasilake kira-kira 0,1dB saka akumulasi gangguan emisi spontan (ASE), sing asale saka sifat acak kuantum saka interaksi cahya/elektron sajrone proses amplifikasi.
Jinis gangguan iki katon minangka jitter wektu tingkat pikodetik ing domain wektu. Miturut prediksi model jitter, ing kondisi koefisien dispersi 30ps/(nm · km), jitter mundhak 12ps nalika ngirim 1000km. Ing domain frekuensi, iki nyebabake penurunan rasio sinyal-ke-gangguan optik (OSNR), sing nyebabake mundhut sensitivitas 3.2dB (@ BER=1e-9) ing sistem NRZ 40Gbps.
Tantangan sing luwih abot asale saka kopling dinamis efek nonlinier lan dispersi serat - koefisien dispersi serat mode tunggal konvensional (G.652) ing jendela 1550nm yaiku 17ps/(nm · km), digabungake karo pergeseran fase nonlinier sing disebabake dening modulasi fase mandiri (SPM). Nalika daya input ngluwihi 6dBm, efek SPM bakal ngganggu bentuk gelombang pulsa kanthi signifikan.
Ing sistem PDM-16QAM 960Gbps sing dituduhake 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 jarak ditambahi nganti 400km, efek gabungan modulasi fase silang (XPM) lan pencampuran papat gelombang (FWM) nyebabake derajat bukaan mata mudhun banget nganti 63%, lan tingkat kesalahan sistem ngluwihi watesan koreksi kesalahan FEC keputusan keras 10 ^ -12.
Perlu dicathet yen efek chirp frekuensi saka laser modulasi langsung (DML) bakal saya parah - nilai parameter alpha (faktor peningkatan linewidth) saka laser DFB khas ana ing kisaran 3-6, lan owah-owahan frekuensi sesaat bisa tekan ± 2.5GHz (cocog karo parameter chirp C=2.5GHz/mA) ing arus modulasi 1mA, sing nyebabake tingkat pelebaran pulsa 38% (dispersi kumulatif D · L=1360ps/nm) sawise transmisi liwat serat G.652 80km.
Crosstalk saluran ing sistem multiplexing divisi dawa gelombang (WDM) minangka alangan sing luwih jero. Njupuk jarak saluran 50GHz minangka conto, daya interferensi sing disebabake dening pencampuran papat gelombang (FWM) duwe dawa efektif Leff udakara 22 km ing serat optik biasa.
Crosstalk saluran ing sistem multiplexing divisi dawa gelombang (WDM) minangka alangan sing luwih jero. Njupuk jarak saluran 50GHz minangka conto, dawa efektif daya interferensi sing diasilake dening pencampuran papat gelombang (FWM) yaiku Leff = 22 km (cocog karo koefisien atenuasi serat α = 0,22 dB / km).
Nalika daya input ditambah dadi +15dBm, tingkat crosstalk antarane saluran sing jejer mundhak 7dB (relatif marang garis dasar -30dB), meksa sistem kanggo nambah redundansi koreksi kesalahan maju (FEC) saka 7% dadi 20%. Efek transfer daya sing disebabake dening hamburan Raman sing distimulasi (SRS) nyebabake kerugian kira-kira 0,02dB saben kilometer ing saluran dawa gelombang dawa, sing nyebabake penurunan daya nganti 3,5dB ing sistem pita C+L (1530-1625nm). Kompensasi lereng wektu nyata dibutuhake liwat equalizer gain dinamis (DGE).
Watesan kinerja sistem saka efek fisik iki sing digabungake bisa diukur nganggo produk jarak bandwidth (B · L): B · L saka sistem modulasi NRZ khas ing serat G.655 (serat kompensasi dispersi) kira-kira 18000 (Gb/s) · km, dene nganggo modulasi PDM-QPSK lan teknologi deteksi koheren, indikator iki bisa ditingkatake dadi 280000 (Gb/s) · km (@ gain SD-FEC 9.5dB).
Serat multiplexing divisi ruang (SDM) 7-inti x 3-mode sing canggih wis nggayuh kapasitas transmisi 15,6Pb/s · km (kapasitas serat tunggal 1,53Pb/sx jarak transmisi 10,2km) ing lingkungan laboratorium liwat kontrol crosstalk antar inti kopling sing ringkih (<-40dB/km).
Kanggo nyedhaki wates Shannon, sistem modern kudu bebarengan nggunakake probability shaping (PS-256QAM, entuk gain shaping 0,8dB), ekualisasi jaringan saraf (efisiensi kompensasi NL meningkat nganti 37%), lan teknologi amplifikasi Raman terdistribusi (DRA, akurasi lereng gain ± 0,5dB) kanggo nambah faktor Q transmisi PDM-64QAM 400G operator tunggal nganti 2dB (saka 12dB dadi 14dB), lan ngendhokke toleransi OSNR dadi 17,5dB/0,1nm (@ BER=2e-2).
Wektu kiriman: 12 Juni 2025