Tihe lainepikkusjaotusega multipleksimine (DWDM) süsteemid on tänapäevaste kaugliinide magistraalvõrkude ja suurlinnade võrkude oluline osa. Pikamaaedastusrakendustes on optilise signaali edastamist mõjutavad peamised tegurid kiu sumbumine ja hajumine, seetõttu kasutatakse tiheda lainepikkusjaotusega multipleksimise (DWDM) süsteemides tavaliselt selliseid aktiivseid seadmeid nagu Erbium-leegitud kiudvõimendi (EDFA) ja dispersioonikompensaator (DCM). kiu ülekande kvaliteedi tagamiseks.
Kiudude sumbumine ja dispersioon
Optilist signaali edastusprotsessis mõjutavad mitmed tegurid, sealhulgas kiu tüüp, konkreetsed rakendused jne, millest kiu sumbumine ja hajumine on oluline tegur, mis mõjutab otseselt optilise signaali edastamise kvaliteeti.
Optilise kiu sumbumine on optilise signaali edastusprotsess kius, selle võimsus koos edastuskauguse suurenemisega eksponentsiaalse lagunemise kujul. Peamised tegurid, mis põhjustavad kiudude nõrgenemist, on: sisemine, paindumine, ekstrusioon, lisandid, ebahomogeensus, dokkimine jne. Sisemine on kiu loomupärane kadu, sealhulgas Rayleighi hajumine, loomupärane neeldumine jne; painutamine on kiudude painutamise osa valgus hajub kaotuse tõttu; ekstrusioon on kiud pigistatud mikropainutusest põhjustatud kadu tõttu; lisandid on optiliste signaalide neeldumisel ja hajumisel tekkivad kiu lisandid, mis on põhjustatud kadudest; ebahomogeensus on kiudmaterjali murdumisnäitaja ebaühtlastest põhjustatud kadudest; dokkimine on fiiberdokkimise kadu. DWDM-süsteemis määrab kiudude sumbumine suuresti süsteemi edastuskauguse.
Optilises kius edastatav optiline signaal koosneb erinevatest sageduskomponentidest ja erinevatest režiimikomponentidest, millel on erinevad levimiskiirused ja need põhjustavad muutusi impulsi lainekuju kujus, milleks on dispersioon, kiu dispersioon hõlmab üldiselt režiimi dispersiooni, materjali hajumist. ja lainejuhi dispersioon. Režiimide dispersioon on dispersioon, mis on põhjustatud ülekandekonstantide erinevatest tangentsiaalsetest komponentidest ja kiu iga mooduse erinevatest rühmakiirustest samal lainepikkusel mitmemoodilise edastuse ajal; materjali hajumine on põhjustatud kiudmaterjali enda omadustest; lainejuhi dispersiooni põhjustab kius olev optiline lainejuht. Mitmemoodilise kiu puhul on kogu dispersioon võrdne kolme summaga; ühemoodilise kiu puhul, kuna edastusrežiim on ainult üks, on kogu dispersioon materjali dispersiooni ja lainejuhi dispersiooni summa.
Nagu ülalpool mainitud, mõjutavad kiudude sumbumine ja hajumine DWDM-süsteemide jõudlust märkimisväärselt ning nende mõjude minimeerimiseks kasutatakse kiu kadude ja hajumise kompenseerimiseks sageli erbiumiga legeeritud kiudvõimendeid (EDFA) ja dispersioonikompensaatoreid (DCM).
Erbiumiga legeeritud kiudvõimendi (EDFA) on optiline seade, mis võimendab otse fiiberoptilistes sidesüsteemides optilisi signaale, mille eelisteks on suur võimendus, lai ribalaius, madal müratase ja kõrge küllastusega väljundvõimsus jne. DWDM-süsteemides Erbiumiga legeeritud kiudvõimendi (EDFA) lainepikkuse võimendusomadused ei ole tasased, mistõttu süsteemi iga optilise kanali võimsus (optilise signaali-müra suhe) on tõsiselt ebavõrdne ja kanalid, mis kalduvad võimendusest kõrvale. peak will Kanalid, mis kalduvad kõrvale võimenduse tipust, tuvastatakse valesti, mille tulemuseks on tõsine mõju süsteemi jõudlusele. Seetõttu paigaldatakse kaugliinide DWDM-võrkudes erbiumiga legeeritud kiudvõimendid (EDFA-d) tavaliselt fiiberliinidesse teatud intervallidega ning teatud piirkonnas kasutatavate EDFA-de arv on tavaliselt piiratud kiu tüübi, kanalite arvu, andmeedastuskaugus ja lubatud optilise signaali-müra suhte väärtus.
Erbiumiga legeeritud fiiberoptilise võimendi (EDFA) laialdane kasutamine on suures osas lahendanud kiirete fiiberoptiliste sidesüsteemide edastuskadude probleemi, kuid kiudoptiliste edastussüsteemide relee kaugust ja sidevõimet piirav on ka kiu hajumine. , niiDWDMvõrgud kasutavad ka dispersioonikompensaatorit (DCM), dispersioonikompensaatorit (DCM) kasutatakse peamiselt materjalide hajumise ja lainejuhi dispersiooni kompenseerimiseks fiiberoptilistes liinides. dispersioon. Tuleb märkida, et DWDM-võrkudes olev dispersioonkompensaator (DCM) põhjustab ka mõningast fiiberliini sumbumist ja seda tuleb kasutada koos erbiumiga legeeritud kiudvõimendiga (EDFA).
