Незалежно від того, чи з'єднують вони громади, чи охоплюють континенти, швидкість і точність є двома ключовими вимогами до волоконно-оптичних мереж, які передають критично важливі завдання зв'язку. Користувачам потрібні швидші з'єднання FTTH та мобільні з'єднання 5G для реалізації телемедицини, автономних транспортних засобів, відеоконференцій та інших застосувань, що потребують ресурсомісткого зв'язку. З появою великої кількості центрів обробки даних та швидким розвитком штучного інтелекту та машинного навчання, у поєднанні з вищими швидкостями мережі та підтримкою 800G і вище, всі характеристики волокна стали вирішальними.
Згідно зі стандартом ITU-T G.650.3, для проведення комплексної ідентифікації волокон та забезпечення високої продуктивності мережі необхідні оптичний рефлектометр у часовій області (OTDR), пристрій для вимірювання оптичних втрат (OLTS), тести хроматичної дисперсії (CD) та дисперсії поляризаційних мод (PMD). Тому управління значеннями CD є ключовим фактором для забезпечення цілісності та ефективності передачі.
Хоча дисперсія (CD) є природною характеристикою всіх оптичних волокон, тобто поширенням широкосмугових імпульсів на великі відстані, згідно зі стандартом ITU-T G.650.3, дисперсія стає проблемою для оптичних волокон зі швидкістю передачі даних понад 10 Гбіт/с. CD може серйозно вплинути на якість сигналу, особливо у високошвидкісних системах зв'язку, і тестування є ключем до вирішення цієї проблеми.
Що таке компакт-диск?
Коли світлові імпульси різної довжини хвилі поширюються в оптичних волокнах, дисперсія світла може спричинити перекриття імпульсів та спотворення, що зрештою призводить до зниження якості переданого сигналу. Існує дві форми дисперсії: матеріальна дисперсія та хвилеводна дисперсія.
Дисперсія матеріалу є невід'ємним фактором для всіх типів оптичних волокон, що може призвести до поширення різних довжин хвиль з різною швидкістю, що зрештою призводить до того, що довжини хвиль досягають віддаленого приймача-передавача в різний час.
Хвилеводна дисперсія виникає в хвилеводній структурі оптичних волокон, де оптичні сигнали поширюються через серцевину та оболонку волокон, які мають різні показники заломлення. Це призводить до зміни діаметра поля моди та зміни швидкості сигналу на кожній довжині хвилі.
Підтримка певного ступеня CD є критично важливою для уникнення виникнення інших нелінійних ефектів, тому нульовий CD не рекомендується. Але CD необхідно контролювати на прийнятному рівні, щоб уникнути негативного впливу на цілісність сигналу та якість обслуговування.
Який вплив має тип волокна на дисперсію?
Як згадувалося раніше, CD є природною характеристикою будь-якого оптичного волокна, але тип волокна відіграє вирішальну роль в управлінні CD. Оператори мереж можуть вибирати «природні» дисперсійні волокна або волокна зі зміщеними кривими дисперсії, щоб зменшити вплив CD у певному діапазоні довжин хвиль.
Найпоширенішим волокном у сучасних мережах є стандартне волокно ITU-T G.652 з природною дисперсією. Волокно ITU-T G-653 з нульовою дисперсією та зміщеною дисперсією не підтримує передачу DWDM, тоді як волокно G.655 з ненульовою дисперсією та зміщеною дисперсією має нижчий коефіцієнт демпфування (CD), але оптимізоване для великих відстаней і також є дорожчим.
Зрештою, оператори повинні розуміти типи волоконної оптики у своїх мережах. Якщо більшість оптичних волокон є стандартними G.652, але деякі - іншими типами волокон, то якщо CD не видно у всіх каналах, це вплине на якість обслуговування.
На завершення
Хроматична дисперсія залишається проблемою, яку необхідно вирішити для забезпечення надійності та ефективності високошвидкісних систем зв'язку. Характеристики та тестування волокон є ключовими для вирішення складних проблем дисперсії, надаючи технікам та інженерам знання для проектування, розгортання та обслуговування інфраструктури, яка передає критично важливі для глобальних місій комунікації. З постійним розвитком та розширенням мережі, Softel продовжуватиме впроваджувати інновації та випускати рішення на ринок, лідируючи у підтримці впровадження передових технологій.
Час публікації: 20 березня 2025 р.