Τι είναι η διασπορά ινών;
Διαφορετικά συστατικά συχνοτήτων ή εξαρτήματα διαφορετικού τρόπου οπτικού σήματος (παλμού) που μεταδίδονται σε οπτικές ίνες διαδίδονται σε διαφορετικές ταχύτητες και η παραμόρφωση σήματος (επέκταση παλμού) αναπόφευκτα θα συμβεί μετά την επίτευξη συγκεκριμένης απόστασης. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται διασπορά ή διασπορά οπτικών ινών. Το οπτικό σήμα που μεταδίδεται σε οπτικές ίνες έχει ένα ορισμένο πλάτος φάσματος, δηλαδή, το οπτικό σήμα έχει πολλά διαφορετικά συστατικά συχνοτήτων. Ταυτόχρονα, στην ίνα πολλαπλών τρόπων, το οπτικό σήμα μπορεί να αποτελείται από διάφορους τρόπους, δηλαδή, κάθε στοιχείο συχνότητας μπορεί επίσης να αποτελείται από διάφορα στοιχεία λειτουργίας.
Η διασπορά οπτικών ινών αναφέρεται στην παραμόρφωση σήματος που προκαλείται από διαφορετικά εξαρτήματα συχνότητας και διαφορετικά στοιχεία τρόπου λειτουργίας με διαφορετική ταχύτητα μετάδοσης. Στο ψηφιακό σύστημα επικοινωνίας οπτικών ινών, η διασπορά διευρύνει τον οπτικό παλμό. Όταν η διασπορά είναι σοβαρή, οι οπτικοί παλμοί αλληλεπικαλύπτονται, προκαλώντας παρεμβολές μεταξύ συμβόλων και αυξάνοντας τον ρυθμό σφάλματος bit. Επομένως, η διασπορά οπτικών ινών όχι μόνο επηρεάζει την ικανότητα μετάδοσης οπτικών ινών, αλλά επίσης περιορίζει την απόσταση ρελέ του συστήματος επικοινωνίας οπτικών ινών.
Όταν το φως διαδίδεται στην οπτική ίνα, επειδή η συχνότητά του δεν είναι μία μόνο συχνότητα, ο τρόπος λειτουργίας δεν είναι ένας τρόπος λειτουργίας, επομένως η ταχύτητα διάδοσης είναι ελαφρώς διαφορετική, η οποία ονομάζεται διασπορά. Εάν το διαμορφωμένο κύμα είναι ψηφιακός παλμός, το πλάτος του αποδιαμορφωμένου σήματος θα επεκταθεί, γεγονός που θα προκαλέσει σφάλμα bit και θα περιορίσει τη βελτίωση του ρυθμού μετάδοσης. Όταν η κυματομορφή διαμόρφωσης είναι ένα αναλογικό σήμα, το επίπεδο μετά την ανίχνευση μειώνεται με την αύξηση της συχνότητας σήματος, η οποία δείχνει μη γραμμική παραμόρφωση και αυξάνει την αρμονική συνιστώσα του θεμελιώδους κύματος. Η μετάδοση σήματος CATV σε δίκτυο οπτικών ινών προκαλεί την επιδείνωση των ευρετηρίων CSO και CTB. Αυτά τα φαινόμενα ονομάζονται χαρακτηριστικά διασποράς οπτικών ινών και τα χαρακτηριστικά διασποράς των τελευταίων καλούνται επίσης χαρακτηριστικά εύρους ζώνης (ή χαρακτηριστικά συχνότητας).
Η διασπορά ινών δείχνει μια κατάσταση διάδοσης του σήματος εισόδου στην ίνα, η οποία αναφέρεται στην παραμόρφωση σήματος που προκαλείται από διαφορετικά συστατικά συχνοτήτων ή διαφορετικά στοιχεία λειτουργίας του οπτικού σήματος που διαδίδεται σε διαφορετικές ταχύτητες. Περιλαμβάνει κυρίως διατροπική διασπορά, χρωματική διασπορά και διασπορά τρόπου πόλωσης.
Διατροπική διασπορά
Η διατροπική διασπορά είναι ένα είδος μηχανισμού παραμόρφωσης σήματος σε ίνες πολλαπλών τρόπων και σε άλλους κυματοδηγούς. Στην ίνα πολλαπλών τρόπων, οι ακτίνες φωτός που εισέρχονται στην ίνα σε διαφορετικές γωνίες προσθήκης ορίζονται ως διαδρομή ή τρόπος. Λόγω της διαφορετικής διαδρομής μετάδοσης κάθε τρόπου λειτουργίας, η ταχύτητα μετάδοσης (ταχύτητα ομάδας) είναι επίσης διαφορετική, επομένως συμβαίνει η χρονική διαφορά μετάδοσης σήματος μεταξύ τρόπων λειτουργίας στο τερματικό οπτικών ινών. Σε γενικές γραμμές, ορισμένες ακτίνες φωτός θα περάσουν απευθείας μέσω του πυρήνα (αξονική λειτουργία), ενώ άλλες θα αντανακλούν εμπρός και πίσω μεταξύ των ορίων επένδυσης / πυρήνα και θα διαδίδονται κατά μήκος του κυματοδηγού ζιγκ-ζαγκ, όπως φαίνεται στο ινδικό βήμα πολλαπλών τρόπων στο παρακάτω σχήμα. Το γεγονός είναι ότι μόλις διαπεραστεί το φως, εμφανίζεται διατροπική διασπορά / λειτουργία διασποράς. Υπάρχει μια θετική συσχέτιση μεταξύ του IMD και της διαδρομής μετάδοσης. Δηλαδή, το IMD που προκαλείται από τη λειτουργία υψηλότερης τάξης (η διαδρομή είναι μεγαλύτερη όταν η ακτίνα εισέρχεται σε μεγαλύτερη γωνία) είναι υψηλότερη από αυτήν που προκαλείται από τη λειτουργία χαμηλότερης τάξης (η διαδρομή είναι μικρότερη όταν η ακτίνα εισέρχεται σε μικρότερη γωνία).
Οι ίνες πολλαπλών τρόπων μπορούν να φιλοξενήσουν έως και 17 τρόπους διάδοσης φωτός ταυτόχρονα και η διασπορά μεταξύ των τρόπων λειτουργίας είναι πολύ υψηλότερη από αυτή των ινών μονής λειτουργίας. Αυτό συμβαίνει επειδή η ίνα μονής λειτουργίας έχει έναν απλό τρόπο διάδοσης, δηλαδή το φως διαδίδεται κατά μήκος του πυρήνα (αξονική λειτουργία) χωρίς να αντανακλά το όριο της επένδυσης, οπότε δεν υπάρχει διασπορά μεταξύ της λειτουργίας.
Ωστόσο, η κατάσταση είναι διαφορετική εάν χρησιμοποιείται βαθμονομημένος δείκτης πολλαπλών τρόπων ινών. Αν και το φως διαδίδεται επίσης με διαφορετικούς τρόπους, λόγω του άνισου δείκτη διάθλασης του πυρήνα, η διαδρομή φωτός δεν είναι πλέον ευθεία αλλά καμπύλη και η ταχύτητα διάδοσης του φωτός αλλάζει επίσης. Επομένως, η διασπορά μεταξύ των τρόπων μπορεί να μειωθεί σημαντικά επιλέγοντας την κατάλληλη κατανομή διαθλαστικού δείκτη.
Χρωματική διασπορά
Η χρωματική διασπορά αναφέρεται στο φαινόμενο της διεύρυνσης του οπτικού παλμού που προκαλείται από διαφορετικές ταχύτητες ομάδας διαφορετικών συστατικών μήκους κύματος σε οπτικές ίνες, συμπεριλαμβανομένης της διασποράς υλικού και της διασποράς κυματοδηγού.
Η διασπορά υλικού προκαλείται από την εξάρτηση μήκους κύματος του δείκτη διάθλασης από το υλικό πυρήνα, ενώ η διασπορά κυματοδηγού προκαλείται από την εξάρτηση της σταθεράς διάδοσης τρόπου από τις παραμέτρους ινών (ακτίνα πυρήνα, διαθλαστική διαφορά δείκτη μεταξύ πυρήνα και επένδυσης) και το μήκος κύματος σήματος. Σε ορισμένες συχνότητες, η διασπορά υλικού και η διασπορά κυματοδηγού μπορούν να ακυρώσουν το ένα το άλλο για να αποκτήσουν μήκος κύματος κοντά στο μηδέν χρωματική διασπορά.
Στην πραγματικότητα, η χρωματική διασπορά δεν είναι πάντα δυσμενής. Το φως διαδίδεται με διαφορετικές ταχύτητες σε διαφορετικά μήκη κύματος ή υλικά, με αποτέλεσμα τη διεύρυνση ή συμπίεση των παλμών φωτός στην ίνα, γεγονός που καθιστά δυνατή την προσαρμογή του προφίλ δείκτη διάθλασης για την παραγωγή ινών για διαφορετικούς σκοπούς. Η ίνα 652 είναι ένα παράδειγμα.
Διασπορά τρόπου πόλωσης
Η διασπορά τρόπου πόλωσης (PMD) αντικατοπτρίζει την εξάρτηση πόλωσης της διάδοσης φωτός κυμάτων σε οπτικές ίνες. Υπάρχουν δύο τρόποι πόλωσης κάθετα μεταξύ τους στην πραγματική οπτική ίνα. Στην ιδανική περίπτωση, οι δύο τρόποι πόλωσης θα πρέπει να έχουν τα ίδια χαρακτηριστικά διάδοσης κύματος φωτός, αλλά γενικά, υπάρχουν μικρές διαφορές σε διαφορετικούς τρόπους πόλωσης. Αυτό οφείλεται στην αλλαγή ή διαταραχή της θερμοκρασίας, της πίεσης και άλλων παραγόντων στη διαδικασία διάδοσης, με αποτέλεσμα διαφορετική ταχύτητα μετάδοσης των δύο τρόπων πόλωσης, με αποτέλεσμα καθυστέρηση και διασπορά του τρόπου πόλωσης.
Πώς να αντισταθμίσετε τη διασπορά;
Αν και η διασπορά ινών δεν εξασθενεί το σήμα, μειώνει την απόσταση διάδοσης του σήματος μέσα στην ίνα και προκαλεί παραμόρφωση σήματος. Για παράδειγμα, ο οπτικός παλμός 1 νανοδευτερόλεπτου στον πομπό θα διευρυνθεί σε 10 νανοδευτερόλεπτα στον δέκτη, με αποτέλεσμα το σήμα να μην μπορεί να ληφθεί και να αποκωδικοποιηθεί κανονικά. Επομένως, είναι πολύ σημαντικό να μειωθεί η διασπορά ινών ή να αντισταθμιστεί η διασπορά στο DWDM και σε άλλα συστήματα μετάδοσης μεγάλων αποστάσεων. Τα ακόλουθα θα εισαγάγουν τρεις στρατηγικές και μεθόδους αντιστάθμισης διασποράς που χρησιμοποιούνται συνήθως.
Ίνες αντιστάθμισης διασποράς
Χρησιμοποιώντας τεχνολογία ίνας αντιστάθμισης διασποράς (DCF), αρνητικές ίνες διασποράς μπορούν να προστεθούν σε συμβατικές ίνες. Σε σύγκριση με την ίνα αντιστάθμισης διασποράς, η τιμή διασποράς των συμβατικών ινών είναι πολύ μεγάλη και η διασπορά είναι θετική, γεγονός που καθιστά τη διανομή φωτός σε αυτό το είδος ινών μειωμένη ή ακόμη και εξαφάνιση. Με την προσθήκη μιας αρνητικής ίνας αντιστάθμισης διασποράς σε αυτήν, η συνολική διασπορά ολόκληρης της γραμμής ινών μπορεί να είναι περίπου μηδέν, έτσι ώστε να επιτευχθεί επικοινωνία υψηλής ταχύτητας, μεγάλης χωρητικότητας και μεγάλης απόστασης. Υπάρχουν τρεις μηχανισμοί αποζημίωσης στις ίνες αντιστάθμισης διασποράς, συμπεριλαμβανομένων των προ-αποζημιώσεων, των μετα-αποζημιώσεων και των συμμετρικών αντισταθμίσεων. Οι ίνες που αντισταθμίζονται με διασπορά χρησιμοποιούνται ευρέως στην αναβάθμιση του συνδέσμου ινών 1310 nm, ο οποίος το κάνει να λειτουργεί στα 1550 nm.
Τρίψιμο ινών Bragg
Το Fiber Bragg grating (FBG) είναι ένα είδος ανακλαστικής συσκευής που αποτελείται από ίνες, η οποία μπορεί να διαμορφώσει τον πυρήνα διαθλαστικού δείκτη σε μια συγκεκριμένη απόσταση. Στο σύστημα μετάδοσης 100 km, το αποτέλεσμα διασποράς μπορεί να μειωθεί σημαντικά με τη χρήση αυτής της συσκευής. Όταν η δέσμη διέρχεται από το πλέγμα ινών Bragg, το μήκος κύματος που πληροί τις συνθήκες διαμόρφωσης θα αντανακλά και το υπόλοιπο μήκος κύματος θα συνεχίσει να περνά μέσω της ίνας Bragg σχάρα κατά μήκος της ίνας. Η χρήση πλέγματος ινών Bragg για αντιστάθμιση διασποράς έχει μεγάλα πλεονεκτήματα, επειδή το πλέγμα ινών Bragg μπορεί να ενσωματωθεί με άλλες συσκευές παθητικών ινών με χαμηλή απώλεια εισαγωγής και χαμηλό κόστος. Επιπλέον, το πλέγμα ινών Bragg μπορεί να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο ως φίλτρο αντιστάθμισης διασποράς, αλλά και ως αισθητήρας, σταθεροποιητής μήκους κύματος λέιζερ αντλίας και φίλτρο πολλαπλής πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος στενής ζώνης.
Ηλεκτρονική αποζημίωση διασποράς
Η ηλεκτρονική αντιστάθμιση διασποράς (EDC) είναι μια μέθοδος αντιστάθμισης διασποράς σε οπτικούς συνδέσμους επικοινωνίας χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικό φιλτράρισμα (επίσης γνωστό ως εξίσωση), δηλαδή, φιλτράρισμα στο κανάλι επικοινωνίας για να αντισταθμίσει την εξασθένηση του σήματος που προκαλείται από το μέσο μετάδοσης. Η ηλεκτρονική αντιστάθμιση διασποράς πραγματοποιείται συνήθως με εγκάρσιο φίλτρο, του οποίου η έξοδος είναι το σταθμισμένο άθροισμα μιας σειράς εισόδων καθυστέρησης. Μπορεί να ρυθμίσει αυτόματα το βάρος του φίλτρου σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά του λαμβανόμενου σήματος, δηλαδή, προσαρμοστικό. Η ηλεκτρονική αντιστάθμιση διασποράς μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε σύστημα ινών μονής λειτουργίας και σύστημα ινών πολλαπλών τρόπων. Επιπλέον, μπορεί να συνδυαστεί με άλλες λειτουργίες για δέκτη 10Gbit / S. Μπορεί να μειώσει σημαντικά το κόστος του πομπού του συστήματος ινών μονής λειτουργίας και επίσης να αυξήσει την απόσταση μετάδοσης του συστήματος ινών πολλαπλών τρόπων με λιγότερη απώλεια κόστους δέκτη.
Η ποιότητα των προϊόντων HTF&# 39 είναι εγγυημένη και τα αξεσουάρ εισάγονται.
Επικοινωνία: support@htfuture.com
Skype: sales5_ 1909 ， WeChat ： 16635025029
