Dina ngudag kapasitas anu langkung luhur sareng jarak transmisi anu langkung panjang dina sistem komunikasi optik modéren, bising, salaku watesan fisik dasar, sok ngahalangan perbaikan kinerja.
Dina hasEDFASistim amplifier serat erbium-doped, unggal rentang transmisi optik ngahasilkeun kira 0.1dB akumulasi noise émisi spontan (ASE), nu rooted dina alam acak kuantum tina interaksi lampu / éléktron salila prosés amplifikasi.
Jenis bising ieu diwujudkeun salaku jitter timing tingkat picosecond dina domain waktos. Numutkeun prediksi modél jitter, dina kaayaan koefisien dispersi 30ps/(nm · km), jitter naek 12ps nalika ngirimkeun 1000km. Dina domain frékuénsi, éta ngabalukarkeun panurunan dina rasio sinyal-to-noise optik (OSNR), hasilna leungitna sensitipitas 3.2dB (@ BER=1e-9) dina sistem NRZ 40Gbps.
Tantangan anu langkung parah asalna tina gandeng dinamis tina épék nonlinier serat sareng dispersi - koefisien dispersi serat mode tunggal konvensional (G.652) dina jandela 1550nm nyaéta 17ps/(nm · km), digabungkeun sareng pergeseran fase nonlinier disababkeun ku modulasi fase diri (SPM). Lamun daya input ngaleuwihan 6dBm, pangaruh SPM nyata bakal distort gelombang pulsa.
Dina sistem 960Gbps PDM-16QAM ditémbongkeun dina gambar di luhur, muka panon sanggeus transmisi 200km nyaeta 82% tina nilai awal, sarta faktor Q dijaga dina 14dB (cocog jeung BER ≈ 3e-5); Nalika jarakna diperpanjang ka 400km, pangaruh gabungan tina modulasi fase silang (XPM) sareng campuran opat gelombang (FWM) nyababkeun tingkat pambukaan panon turun nyirorot dugi ka 63%, sareng tingkat kasalahan sistem langkung ageung tina kaputusan FEC wates koréksi kasalahan 10 ^ -12.
Eta sia noting yén pangaruh chirp frékuénsi laser modulasi langsung (DML) bakal worsen - parameter alfa (linewidth enhancement faktor) nilai tina laser DFB has aya dina rentang 3-6, sarta robah frékuénsi sakedapan na bisa ngahontal ± 2.5GHz (cocog jeung chirp parameter C = 2.5GHz / mA) dina laju modulasi 3.8 cumula 1mA. dispersi D · L = 1360ps/nm) sanggeus transmisi ngaliwatan 80km G.652 serat.
Saluran crosstalk dina sistem multiplexing division panjang gelombang (WDM) constitutes halangan deeper. Nyandak jarak saluran 50GHz sabagé conto, kakuatan interferensi anu disababkeun ku campuran opat gelombang (FWM) gaduh panjang Leff anu efektif sakitar 22km dina serat optik biasa.
Saluran crosstalk dina sistem multiplexing division panjang gelombang (WDM) constitutes halangan deeper. Nyandak jarak saluran 50GHz sabagé conto, panjang efektif kakuatan interferensi anu dihasilkeun ku opat gelombang campur (FWM) nyaéta Leff = 22km (cocog sareng koefisien atenuasi serat α = 0.22 dB/km).
Nalika kakuatan input naék kana + 15dBm, tingkat crosstalk antara saluran anu padeukeut naék ku 7dB (relatif sareng garis dasar -30dB), maksa sistem pikeun ningkatkeun redundansi koréksi kasalahan maju (FEC) tina 7% ka 20%. Pangaruh transfer daya anu disababkeun ku paburencay Raman (SRS) anu dirangsang nyababkeun leungitna kira-kira 0.02dB per kilométer dina saluran panjang gelombang panjang, ngarah kana turunna kakuatan dugi ka 3.5dB dina sistem pita C + L (1530-1625nm). Santunan lamping waktos nyata diperyogikeun ngaliwatan ékualiser gain dinamis (DGE).
Wates kinerja sistem ieu épék fisik digabungkeun bisa diitung ku produk jarak rubakpita (B · L): nu B · L tina sistem modulasi NRZ has dina serat G.655 (dispersion compensated serat) nyaeta kurang leuwih 18000 (Gb / s) · km, bari jeung modulasi PDM-QPSK jeung téhnologi deteksi koheren, indikator ieu bisa ditingkatkeun (0. SD-FEC gain 9,5dB).
The motong-ujung 7-inti x 3-mode spasi division multiplexing serat (SDM) geus ngahontal kapasitas transmisi 15.6Pb / s · km (kapasitas serat tunggal 1.53Pb / sx jarak transmisi 10.2km) dina lingkungan laboratorium ngaliwatan gandeng lemah kontrol crosstalk antar core (<-40dB / km).
Pikeun ngadeukeutan wates Shannon, sistem modern kudu babarengan ngadopsi probability shaping (PS-256QAM, achieving 0.8dB shaping gain), neural network equalization (NL compensation efficiency ningkat ku 37%), sarta disebarkeun Raman amplifikasi (DRA, gain slope accuracy ± 0.5dB) Q4 faktor transmisi PDM-0.5dB) ku faktor transmisi tunggal PDM-6. 2dB (tina 12dB ka 14dB), sareng santai kasabaran OSNR kana 17,5dB / 0,1nm (@ BER = 2e-2).
waktos pos: Jun-12-2025