Multipleksiranje guste valne dužine (DWDM) sistemi su važan dio modernih dugolinijskih okosnih mreža i metropolitanskih mreža. U aplikacijama za prijenos na dugim razdaljinama, slabljenje i disperzija vlakana su glavni faktori koji utiču na prijenos optičkog signala, tako da se aktivni uređaji kao što su pojačalo vlakana dopiranog erbijem (EDFA) i kompenzator disperzije (DCM) obično koriste u sistemima za multipleksiranje guste valne dužine (DWDM) kako bi se osigurao kvalitet prijenosa vlakana.
Slabljenje i disperzija vlakana
Na optički signal u procesu prijenosa će utjecati niz faktora, uključujući tip vlakna, specifične primjene itd., od kojih je slabljenje i disperzija vlakana važan faktor koji direktno utiče na kvalitet prijenosa optičkog signala.
Slabljenje optičkog vlakna je proces prijenosa optičkog signala u vlaknu, njegova snaga sa povećanjem udaljenosti prijenosa u obliku eksponencijalnog opadanja. Glavni faktori koji uzrokuju slabljenje vlakana su: intrinzično, savijanje, ekstruzija, nečistoće, nehomogenost, spajanje, itd. Intrinzički je inherentni gubitak vlakna, uključujući Rayleighovo raspršivanje, inherentnu apsorpciju, itd.; savijanje je dio svjetlosti savijanja vlakana će se raspršiti zbog gubitka; ekstruzija je vlakno stisnuto gubitkom uzrokovanim mikro savijanjem; nečistoće su nečistoće vlakana u apsorpciji i raspršenju optičkih signala uzrokovanih gubitkom; nehomogenost je indeks loma materijala vlakana gubitka uzrokovanog neravnomjernošću; docking je gubitak priključka vlakana. U DWDM sistemu, slabljenje vlakana u velikoj meri određuje daljinu prenosa sistema.
Optički signal koji se prenosi u optičkim vlaknima sastoji se od različitih frekvencijskih komponenti i različitih komponenti moda, koje imaju različite brzine propagacije, a to će uzrokovati promjene u obliku talasnog oblika impulsa, koji je disperzija, disperzija vlakana općenito uključuje disperziju modova, disperziju materijala i disperzija talasovoda. Disperzija modova je disperzija uzrokovana različitim tangencijalnim komponentama transmisionih konstanti i različitim grupnim brzinama svakog načina vlakna na istoj talasnoj dužini tokom višemodnog prenosa; disperzija materijala je uzrokovana vlastitim karakteristikama vlaknastog materijala; disperzija talasovoda je uzrokovana optičkim talasovodom u vlaknu. Za višemodno vlakno, ukupna disperzija je jednaka zbiru tri; za jednomodno vlakno, pošto postoji samo jedan način prijenosa, ukupna disperzija je zbir materijalne disperzije i disperzije valovoda.
Kao što je gore pomenuto, slabljenje i disperzija vlakana imaju značajan uticaj na performanse DWDM sistema, a da bi se minimizirali ovi efekti, pojačivači vlakana dopiranih erbijem (EDFA) i kompenzatori disperzije (DCM) se često koriste za kompenzaciju gubitka i disperzije vlakana.
Pojačalo vlakana dopiranog erbijem (EDFA) je optički uređaj koji direktno pojačava optičke signale u optičkim komunikacionim sistemima, sa prednostima visokog pojačanja, širokog propusnog opsega, niskog šuma i velike izlazne snage zasićenja, itd. Međutim, u DWDM sistemima, karakteristike pojačanja talasne dužine fiber pojačivača dopiranog erbijem (EDFA) nisu ravne, što će uzrokovati da snaga (omjer optičkog signala i šuma) svakog optičkog kanala sistema bude ozbiljno nejednaka, a kanali koji odstupaju od pojačanja peak will Kanali koji odstupaju od maksimuma pojačanja biće pogrešno otkriveni, što će rezultirati ozbiljnim uticajem na performanse sistema. Stoga se u dugolinijskim DWDM mrežama, vlaknasti pojačivači dopirani erbijem (EDFA) obično se ugrađuju u vlaknaste vodove na određenim intervalnim udaljenostima, a broj EDFA koji se koriste u određenom području obično je ograničen tipom vlakna, brojem kanala, udaljenost prijenosa podataka i dozvoljenu vrijednost omjera optičkog signala i šuma.
Široka upotreba pojačivača vlakana dopiranog erbijem (EDFA) uvelike je riješila problem gubitka prijenosa brzih optičkih komunikacionih sistema, ali disperzija vlakana je također jedan od glavnih faktora koji ograničava udaljenost releja i komunikacijski kapacitet optičkih prijenosnih sistema. , dakleDWDMmreže takođe koriste kompenzator disperzije (DCM), kompenzator disperzije (DCM) se uglavnom koristi za kompenzaciju disperzije materijala i disperzije talasovoda u optičkim linijama. disperzija. Treba napomenuti da kompenzator disperzije (DCM) u DWDM mrežama također uzrokuje slabljenje vlakana u liniji vlakana, te se mora koristiti zajedno sa erbijem dopiranim vlaknastim pojačalom (EDFA).
