Dina ngudag kapasitas anu langkung luhur sareng jarak transmisi anu langkung jauh dina sistem komunikasi optik modéren, noise, salaku watesan fisik anu dasar, salawasna ngahalangan paningkatan kinerja.
Dina hiji hasEDFASistem amplifier serat anu didoping erbium, unggal rentang transmisi optik ngahasilkeun sakitar 0,1dB tina akumulasi noise émisi spontan (ASE), anu asalna tina sifat acak kuantum tina interaksi cahaya/éléktron salami prosés amplifikasi.
Jenis noise ieu némbongan salaku jitter timing tingkat pikodetik dina domain waktu. Numutkeun prediksi modél jitter, dina kaayaan koefisien dispersi 30ps/(nm · km), jitter ningkat 12ps nalika ngirimkeun 1000km. Dina domain frékuénsi, éta nyababkeun panurunan dina rasio sinyal-ka-noise optik (OSNR), anu ngahasilkeun leungitna sensitivitas 3.2dB (@ BER=1e-9) dina sistem NRZ 40Gbps.
Tangtangan anu langkung parah asalna tina gandéngan dinamis tina épék nonlinier serat sareng dispersi - koéfisién dispersi serat mode tunggal konvensional (G.652) dina jandela 1550nm nyaéta 17ps/(nm · km), digabungkeun sareng pergeseran fase nonlinier anu disababkeun ku modulasi fase mandiri (SPM). Nalika daya input ngaleuwihan 6dBm, épék SPM bakal ngaganggu bentuk gelombang pulsa sacara signifikan.
Dina sistem PDM-16QAM 960Gbps anu dipidangkeun dina gambar di luhur, bubuka panon saatos transmisi 200km nyaéta 82% tina nilai awal, sareng faktor Q dijaga dina 14dB (saluyu sareng BER ≈ 3e-5); Nalika jarak diperpanjang dugi ka 400km, pangaruh gabungan modulasi fase silang (XPM) sareng campuran opat gelombang (FWM) nyababkeun derajat bubuka panon turun sacara seukeut dugi ka 63%, sareng tingkat kasalahan sistem ngaleuwihan wates koréksi kasalahan FEC kaputusan keras 10 ^ -12.
Perlu dicatet yén pangaruh chirp frékuénsi tina laser modulasi langsung (DML) bakal parah - nilai parameter alfa (faktor paningkatan linewidth) tina laser DFB has aya dina kisaran 3-6, sareng parobahan frékuénsi sakedapan na tiasa ngahontal ± 2.5GHz (saluyu sareng parameter chirp C=2.5GHz/mA) dina arus modulasi 1mA, ngahasilkeun laju pelebaran pulsa 38% (dispersi kumulatif D · L=1360ps/nm) saatos transmisi ngalangkungan serat G.652 80km.
Crosstalk saluran dina sistem multiplexing divisi panjang gelombang (WDM) mangrupikeun halangan anu langkung jero. Nyandak conto jarak saluran 50GHz, kakuatan gangguan anu disababkeun ku pencampuran opat gelombang (FWM) gaduh panjang efektif Leff sakitar 22 km dina serat optik biasa.
Crosstalk saluran dina sistem multiplexing divisi panjang gelombang (WDM) mangrupikeun halangan anu langkung jero. Kalayan nyandak jarak saluran 50GHz salaku conto, panjang efektif daya gangguan anu dihasilkeun ku campuran opat gelombang (FWM) nyaéta Leff = 22 km (saluyu sareng koefisien atenuasi serat α = 0,22 dB / km).
Nalika daya input ningkat janten +15dBm, tingkat crosstalk antara saluran anu padeukeut ningkat ku 7dB (relatif kana garis dasar -30dB), maksa sistem pikeun ningkatkeun redundansi koreksi kasalahan maju (FEC) ti 7% janten 20%. Éfék transfer daya anu disababkeun ku panyebaran Raman anu dirangsang (SRS) ngahasilkeun karugian sakitar 0,02dB per kilométer dina saluran panjang gelombang anu panjang, anu ngarah kana penurunan daya dugi ka 3,5dB dina sistem pita C+L (1530-1625nm). Kompensasi lereng waktos nyata diperyogikeun ngalangkungan ékualiser gain dinamis (DGE).
Wates kinerja sistem tina pangaruh fisik ieu digabungkeun tiasa diukur ku produk jarak bandwidth (B · L): B · L tina sistem modulasi NRZ has dina serat G.655 (serat kompensasi dispersi) nyaéta sakitar 18000 (Gb/s) · km, sedengkeun ku modulasi PDM-QPSK sareng téknologi deteksi koheren, indikator ieu tiasa ditingkatkeun janten 280000 (Gb/s) · km (@ gain SD-FEC 9.5dB).
Serat multiplexing divisi rohangan (SDM) 7-inti x 3-mode anu canggih parantos ngahontal kapasitas transmisi 15,6Pb/s · km (kapasitas serat tunggal jarak transmisi 1,53Pb/sx 10,2 km) dina lingkungan laboratorium ngalangkungan kontrol crosstalk antar inti kopling anu lemah (<-40dB/km).
Pikeun ngadeukeutan wates Shannon, sistem modéren kedah babarengan ngadopsi probability shaping (PS-256QAM, ngahontal gain shaping 0.8dB), ékualisasi jaringan saraf (efisiensi kompensasi NL ningkat ku 37%), sareng téknologi amplifikasi Raman anu disebarkeun (DRA, akurasi lamping gain ± 0.5dB) pikeun ningkatkeun faktor Q tina transmisi 400G PDM-64QAM pamawa tunggal ku 2dB (ti 12dB ka 14dB), sareng ngaleuleuskeun toleransi OSNR ka 17.5dB/0.1nm (@ BER=2e-2).
Waktos posting: 12 Juni 2025