Модуль компенсації дисперсії для системи DWDM на великих відстанях

Модуль компенсації дисперсії для системи DWDM на великих відстанях

В останні роки DWDM (щільна мультиплексування з розділенням довжин хвиль) зробила величезний прогрес у пропускній здатності, яка визначається методом модуляції оптичних сигналів і пропускною здатністю передачі. Оскільки смуга пропускання передачі є фіксованою, допустимі значення дисперсії знаходяться в зворотній пропорції до площі швидкості передачі. Тому чим швидше швидкість передачі, тим важливіше компенсація накопиченої хроматичної дисперсії по ширині смуги пропускання. У цій роботі буде представлено два типи дисперсії та проілюстровано розв'язки модулів розрахунку дисперсії для системи далекого DWDM.

Дисперсія в оптичній системі передачі DWDM

Перш ніж ознайомитися з модулем компенсації дисперсії, спочатку ми ілюструємо дисперсійні типи в оптичних системах передачі. Дисперсія називається розширенням імпульсів світла і є наслідком фізичних властивостей середовища передачі. Коли оптичні сигнали передаються по оптичних ланках, різні компоненти довжини хвилі оптичних сигналів зазвичай мають різний час поширення через те, що оптичне волокно має різні ефективні показники заломлення для різних довжин хвиль, що призводить до спотворення і розширення імпульсу. Це явище називається дисперсією. Дисперсія знижує ефективну смугу пропускання і збільшує частоту помилок за рахунок збільшення міжсимвольної інтерференції, що стало критичним фактором, що обмежує якість передачі сигналу по оптичних ланках. В основному два види дисперсії у волоконно-оптичній передачі, дисперсія поляризаційного режиму (PMD) та хроматична дисперсія (CD).

Основа хроматичної дисперсії

Дисперсія поляризаційного режиму (PMD) є формою дисперсії, де оптичні імпульси поширюються, оскільки оптичні сигнали в різних стадіях фази передаються з різною швидкістю через випадкове двопроменезаломлення оптичних волокон. Хоча хроматична дисперсія (CD) є формою дисперсії, де поширюються оптичні імпульси, оскільки різні довжини хвиль передаються з різною швидкістю в оптичних волокнах, а періоди для різних довжин хвиль для проходження однієї і тієї ж відстані різні. Хроматична дисперсія є найбільш істотним порушенням, яке слід враховувати в системах передачі волокон. Існують дві фізичні питання, що враховують хроматичну дисперсію в оптичних волокнах: дисперсію матеріалу і хвилевідну дисперсію.

DCM - Розчини для компенсації хроматичної дисперсії

На сьогоднішній день існують різні методи, що дозволяють компенсувати дисперсію в волоконній оптиці, наприклад модуль компенсації дисперсії (DCM), дисперсійне компенсаційне волокно (DCF), типова операція брегової ґратки і шлакована волокниста решітка тощо. 10G або 40G біт / с) системи передачі на великих відстанях, модуль компенсації дисперсії є одним з найважливіших елементів, які необхідно враховувати для компенсації хроматичної дисперсії. Модуль, що компенсує дисперсію, компенсує кумулятивну дисперсію в одномодовому волокні, а для характеризації величини дисперсії використовується коефіцієнт дисперсії. Значення для звичайного одномодового волокна становить близько 16 ~ 17 пс / (нм * км) при 1550 нм. Для правильного керування цим DCM будується за допомогою спеціального типу дисперсійного компенсуючого волокна всередині модуля, який має від'ємне значення коефіцієнта дисперсії, від -30 до -300 пс / (нм * км).

Модуль компенсації дисперсії

Як приклад, кумулятивна дисперсія для довжини волокна довжиною 10 км буде + 160 ~ 170 пс / нм, тому для того, щоб компенсувати цю кількість дисперсії, модуль DCM буде доданий до ланки з певною і розрахованою довжиною волокна. спрямовані на зменшення загальної дисперсії, близькою до 0 пс / (нм * км).

Як видно нижче, сигнал починає розходитися, як тільки він виходить з джерела, що означає, що його не можна розпізнати на стороні приймача. Але з модулем DCM, втрачені сигнали можуть бути компенсовані до того, як приймач може ефективно нейтралізувати дисперсію волокна, що в кінцевому підсумку гарантує нормальну роботу і забезпечує надійну передачу на далекі відстані.

Рисунок 1: Випадок використання DCM

Як правило, модуль DCM забезпечує фіксовану кількість дисперсії (наприклад, нормальну дисперсію в спектральній області 1,6 мкм), хоча доступні також динамічні модулі. Модуль може бути легко вставлений у волоконно-оптичну лінію, оскільки має вхідні та вихідні з'єднувачі. Внесені втрати можуть бути компенсовані волоконним підсилювачем (наприклад, EDFA в телекомунікаційній системі 1,5 мкм). Модуль компенсації дисперсії часто розміщується між двома волоконними підсилювачами в системі DWDM на великих відстанях.

Пасивний розчин DCM на основі FOCC DCF

Модулі компенсації дисперсії є будівельними блоками оптичної транспортної системи FOCC CWDM & DWDM і служать в оптичних вузлах зв'язку для забезпечення негативної хроматичної дисперсії, відомої як явище розширення імпульсу, що обмежує швидкість бітів і максимальну відстань передачі оптичних волокон.

2: Пасивний DCM на основі DCF

Наведені вище модулі FOCC DCF на основі пасивної компенсації дисперсії характеризуються індивідуальними рівнями компенсації, режимом низької поляризації та компенсацією широкополосної дисперсії. Вони широко використовуються у всіх типах систем DWDM швидкості 10 Гбіт / с. Ми також пропонуємо модулі компенсації дисперсії, розроблені для 1U 19-дюймової конфігурації для монтажу в стійку, які використовуються для компенсації хроматичної дисперсії від 10 Мбіт / с до 40 Гбіт / с в ультрадовких когерентних мережах, таких як SDH / SONET, CATV і DWDM. Ці модулі можуть досягти від -10 до -2100 пс / нм дисперсійних значень на довжині хвилі 1550 нм і пропонують компенсацію високого рівня для стандартного одномодового волокна (волокно SMF28 - G.652) по всьому C-діапазону, зберігаючи надзвичайно низький рівень втрати вставки, а також низька затримка. У поєднанні з EDFA і OEO, DCM забезпечує просте, надійне і економічно ефективне транспортне рішення на великих відстанях, роблячи сигнали йти далі без регенерації.

Сімейство продуктів