Katika kutafuta uwezo wa juu na umbali mrefu wa maambukizi katika mifumo ya kisasa ya mawasiliano ya macho, kelele, kama kizuizi cha kimsingi cha kimwili, daima imekuwa ikizuia uboreshaji wa utendaji.
Katika kawaidaEDFAmfumo wa amplifier ya nyuzinyuzi-erbium, kila muda wa upitishaji wa macho huzalisha takriban 0.1dB ya kelele iliyokusanywa ya hiari (ASE), ambayo imejikita katika hali ya nasibu ya quantum ya mwingiliano wa mwanga/elektroni wakati wa mchakato wa ukuzaji.
Aina hii ya kelele hujidhihirisha kama jita ya saa ya kiwango cha picosecond katika kikoa cha saa. Kulingana na utabiri wa mfano wa jitter, chini ya hali ya mgawo wa mtawanyiko wa 30ps/(nm · km), jita huongezeka kwa 12ps wakati wa kusambaza 1000km. Katika kikoa cha mzunguko, husababisha kupungua kwa uwiano wa ishara-kwa-noise ya macho (OSNR), na kusababisha hasara ya unyeti wa 3.2dB (@ BER=1e-9) katika mfumo wa 40Gbps NRZ.
Changamoto kali zaidi inatokana na muunganisho unaobadilika wa athari zisizo na mstari wa nyuzi na mtawanyiko - mgawo wa mtawanyiko wa nyuzi za kawaida za modi moja (G.652) katika dirisha la 1550nm ni 17ps/(nm · km), pamoja na mabadiliko ya awamu isiyo ya mstari unaosababishwa na urekebishaji wa awamu binafsi (SPM). Nguvu ya ingizo inapozidi 6dBm, athari ya SPM itapotosha kwa kiasi kikubwa muundo wa wimbi la mapigo.
Katika mfumo wa 960Gbps PDM-16QAM umeonyeshwa kwenye takwimu hapo juu, ufunguzi wa jicho baada ya maambukizi ya 200km ni 82% ya thamani ya awali, na kipengele cha Q kinahifadhiwa kwenye 14dB (sambamba na BER ≈ 3e-5); Umbali unapopanuliwa hadi 400km, athari ya pamoja ya urekebishaji wa awamu ya msalaba (XPM) na mchanganyiko wa mawimbi manne (FWM) husababisha kiwango cha kufungua macho kushuka kwa kasi hadi 63%, na kiwango cha makosa ya mfumo kinazidi uamuzi mgumu kikomo cha kurekebisha makosa ya FEC cha 10 ^ -12.
Inafaa kumbuka kuwa athari ya sauti ya sauti ya leza ya urekebishaji wa moja kwa moja (DML) itazidi kuwa mbaya zaidi - thamani ya parameta ya alfa (kipengele cha uboreshaji wa upana wa mstari) ya leza ya kawaida ya DFB iko katika safu ya 3-6, na mabadiliko yake ya mara kwa mara yanaweza kufikia ± 2.5GHz (sambamba na parameta ya chirp C = 2.51 GHz / mA, matokeo ya sasa ya ampuli ya 2.5 GHz / mA) kiwango cha upanuzi wa 38% (mtawanyiko limbikizi D · L=1360ps/nm) baada ya kuambukizwa kupitia nyuzi 80km G.652.
Mazungumzo ya njia katika mifumo ya mgawanyiko wa urefu wa wimbi (WDM) hujumuisha vizuizi vikubwa zaidi. Kwa kuchukua nafasi ya chaneli ya 50GHz kama mfano, nguvu ya mwingiliano inayosababishwa na mchanganyiko wa mawimbi manne (FWM) ina urefu mzuri wa Leff wa takriban 22km katika nyuzi za kawaida za macho.
Mazungumzo ya njia katika mifumo ya mgawanyiko wa urefu wa wimbi (WDM) hujumuisha vizuizi vikubwa zaidi. Kwa kuchukua nafasi ya GHz 50 kama mfano, urefu bora wa nguvu ya mwingiliano inayozalishwa na mchanganyiko wa mawimbi manne (FWM) ni Leff=22km (inayolingana na mgawo wa kupunguza nyuzinyuzi α=0.22 dB/km).
Nguvu ya ingizo inapoongezwa hadi +15dBm, kiwango cha mawasiliano kati ya chaneli zilizo karibu huongezeka kwa 7dB (kuhusiana na msingi -30dB), na kulazimisha mfumo kuongeza urekebishaji wa makosa ya mbele (FEC) kutoka 7% hadi 20%. Athari ya uhamishaji wa nishati inayosababishwa na mtawanyiko wa Raman (SRS) uliochochewa husababisha upotevu wa takriban 0.02dB kwa kila kilomita katika chaneli za urefu wa mawimbi, na hivyo kusababisha mvutano wa nishati wa hadi 3.5dB katika mfumo wa C+L (1530-1625nm). Fidia ya mteremko wa muda halisi inahitajika kupitia kusawazisha kwa faida inayobadilika (DGE).
Kikomo cha utendaji wa mfumo wa athari hizi za kimwili kwa pamoja kinaweza kuhesabiwa kwa bidhaa ya umbali wa kipimo data (B · L): B · L ya mfumo wa kawaida wa urekebishaji wa NRZ katika nyuzinyuzi za G.655 (nyuzi iliyofidiwa ya mtawanyiko) ni takriban 18000 (Gb/s) · km, huku ikiwa na urekebishaji wa PDM-QPSK na teknolojia madhubuti ya kugundua, kiashiria hiki kinaweza kuboresha hadi 0 G2b/8 km (0) SD-FEC kupata 9.5dB).
Nambari ya kisasa ya 7-core x 3-mode space division multiplexing fiber (SDM) imepata uwezo wa kusambaza wa 15.6Pb/s · km (uwezo wa nyuzi moja wa 1.53Pb/sx umbali wa 10.2km) katika mazingira ya maabara kwa njia dhaifu ya kuunganisha inter core crosstalk control (<-40d).
Ili kukaribia kikomo cha Shannon, mifumo ya kisasa inahitaji kupitisha kwa pamoja uundaji wa uwezekano (PS-256QAM, kufikia faida ya umbo la 0.8dB), usawazishaji wa mtandao wa neva (ufanisi wa fidia ya NL uliboreshwa kwa 37%), na usambazaji wa ukuzaji wa Raman (DRA, kupata usahihi wa mteremko ± 0.5dB) kuongeza teknolojia ya carrier moja ya Q40 Usambazaji wa PDM-64QAM kwa 2dB (kutoka 12dB hadi 14dB), na kulegeza ustahimilivu wa OSNR hadi 17.5dB/0.1nm (@ BER=2e-2).
Muda wa kutuma: Juni-12-2025