Mis on dispersioonfiiberoptika?
Kui valgustate valge valguskiire prismasse, näete, et valgus koosneb vikerkaareribadest ehk spektritest. See nähtus on hajutamise näide. Punane valgus lainepikkusega 700 nm ja violetne valgus lainepikkusega 400 nm on nähtava spektri vastasotstes. Kuid mis põhjustab valguse erinevate lainepikkuste üksteisest eraldumist?
See on klaas! Olgu selleks siis klaasist prisma või sulatatud silikaatklaasist südamikuga optiline kiud, kuna klaas on dispersioonikeskkond, on neil kõigil võime erineva lainepikkusega valgust erinevate nurkade alla painutada. Klaasi või muud tüüpi kandjate iseloomustamiseks, mille kaudu valgus võib liikuda, kasutatakse parameetrit, mida nimetatakse murdumisnäitajaks (või nimetatakse ka murdumisnäitajaks). See arv viitab kiirusele, millega valgus liigub läbi keskkonna. Ühemoodilise kiu tüüpiline murdumisnäitaja on umbes 1,461, mis tähendab, et valgus liigub vaakumis 1,46 korda kiiremini kui kius. Kuid see väärtus erineb erinevatel lainepikkustel veidi. Tavaliselt optikas, mida pikem on lainepikkus, seda madalam on murdumisnäitaja.
Valguse kiiruse määratlus on: kiirus =valguse kiirus / murdumisnäitaja.
Selle tulemusena, kus spektri erinevad värvid liiguvad murdumisnäitaja erinevuse tõttu erineva kiirusega, siis ülaltoodud pildil levib punane valgus madalama murdumisnäitaja tõttu kiiremini kui sinine. Kaugemal on punane ja sinine teineteisest kaugemal, nii et signaal on laiem.
Kui seda ei hallata, võib see võrgu sidesüsteemides, eriti kiire bitikiirusega rakendustes, põhjustada tõsiseid probleeme. 40G süsteemid on hajumise suhtes kalduvamad kui 10G süsteemid, kuna signaaliimpulsid on allikas tihedamad. 10G süsteem suudab rikketa sõita kuni 100 kilomeetrit, 40G süsteem aga vaid mõne kilomeetri ilma dispersioonikompensatsiooni lahenduseta.
(Tuleb märkida, et optiliste kiudude spetsifikatsioonides on rühma indeksi väärtus sageli märgitud rühma kiiruse, mitte faasikiiruse järgi. Selle tulemusena suureneb indeksi väärtus koos lainepikkusega. Seda saab saavutada näiteks Corningi abil ® SMF-28® Ultra ühemoodiline kiud vaata, kus RFI @ 1310nm on 1,4676 ja @ 1550 nm on 1,4682)
Kuidas dispersioonikompensatsiooni moodulid dispersiooni vähendavad
Dispersioonikompensatsiooni moodulit (ehk DCM) kasutatakse ühemoodilises kius akumuleeritud dispersiooni kompenseerimiseks ja dispersioonikoefitsienti kasutatakse dispersiooniväärtuse iseloomustamiseks. Tavaline SMF on 1550 nm juures umbes pluss 16–17 ps/(nm*km). Selle probleemi nõuetekohaseks lahendamiseks on DCM-id ehitatud kasutades spetsiaalset tüüpi dispersiooni kompenseerivat kiudu mooduli sees, mille negatiivne dispersioonitegur on vahemikus -30 kuni -300 ps/(nm*km).
Näiteks 10km pikkuse kiu kumulatiivne dispersioon on pluss 160–170 ps/nm, nii et selle dispersioonihulga kompenseerimiseks lisatakse lingile DCM, et vähendada koguhajuvust. kuni 0 ps määratud ja arvutatud kiu pikkusega /(nm*km). Shenzhen Xianyitong Technology pakub kvaliteetseid dispersioonikompensaatoreid G652 ja G655 optiliste kiudude jaoks, eriti signaali pikamaa edastamiseks kiirusega üle 10G.
