Modul kompenzace rozptylu pro dálkový systém DWDM

Modul kompenzace rozptylu pro dálkový systém DWDM

Technologie DWDM (husté dělení vlnových délek) v posledních letech dosáhla obrovského pokroku v přenosové kapacitě, která je definována metodou optické modulace signálu a přenosovou šířkou pásma. Protože přenosová šířka pásma je pevná, přípustné hodnoty rozptylu jsou nepřímo úměrné čtverci přenosové rychlosti. Čím rychlejší je přenosová rychlost, tím důležitější je kompenzace akumulovaného chromatického rozptylu přes šířku přenosového pásma. Tento dokument představí dva druhy disperzí a ilustruje řešení modulů kompenzace rozptylu pro dálkový systém DWDM.

Disperze v optickém přenosovém systému DWDM

Předtím, než se seznámíme s modulem kompenzace rozptylu, nejprve ukážeme typy disperzí v optických přenosových systémech. Disperze je označována jako rozšiřování světelných pulzů a je důsledkem fyzikálních vlastností přenosového média. Když jsou optické signály vysílány přes optické spoje, různé složky vlnových délek optických signálů budou obecně pociťovat různé časy šíření kvůli skutečnosti, že optické vlákno má různé efektivní indexy lomu pro různé vlnové délky, což má za následek zkreslení pulsu a rozšiřování. Tento jev se označuje jako disperze. Disperze snižuje efektivní šířku pásma a zvyšuje chybovost v důsledku rostoucí intersymbolické interference, která se stala kritickým faktorem omezujícím kvalitu přenosu signálu přes optické spoje. Existují především dva druhy disperze v optickém vláknovém přenosu, disperze polarizačního režimu (PMD) a chromatická disperze (CD).

Základy chromatické disperze

Polarizační režim Disperze (PMD) je forma disperze, kde se optické pulsy šíří, protože optické signály v různých fázových stavech jsou přenášeny různými rychlostmi v důsledku náhodného dvojlomu optických vláken. Zatímco chromatická disperze (CD) je forma disperze, kde jsou optické pulsy rozptýleny, protože různé vlnové délky jsou přenášeny různými rychlostmi v optických vláknech a doby pro různé vlnové délky pro pohyb ve stejné vzdálenosti jsou odlišné. Chromatická disperze je nejvýznamnějším poškozením, které by mělo být zváženo ve vláknových přenosových systémech. Existují dva fyzikální problémy, které se týkají chromatické disperze v optických vláknech: disperze materiálu a disperze vlnovodu.

DCM - řešení pro kompenzaci chromatické disperze

V současné době existují různé metody umožňující disperzní kompenzaci v optických vláknech, jako je například modul kompenzace disperze (DCM), vlákno pro kompenzaci disperze (DCF), typická operace s braggovými mřížkami a chrličkové mřížky s vláknitým vláknem atd. Pro vysokou bitovou rychlost optických vláken 10G nebo 40G bit / s) dálkové přenosové systémy, modul kompenzace rozptylu je jednou z nejdůležitějších položek, které je třeba vzít v úvahu pro kompenzaci chromatické disperze. Modul kompenzující disperzi kompenzuje kumulativní disperzi v jednom módovém vlákně a pro charakterizaci disperzní hodnoty se použije disperzní koeficient. Hodnota pro běžné jedno vláknové vlákno je kolem + 16 ~ 17 ps / (nm * km) při 1550 nm. Aby se to správně zvládlo, je DCM vytvořen pomocí speciálního typu disperzně kompenzujícího vlákna uvnitř modulu, který má zápornou hodnotu disperzního koeficientu v rozsahu od -30 do -300 ps / (nm * km).

Případová studie modulu kompenzace rozptylu

Jako příklad, kumulativní disperze pro délku vlákna 10 km bude + 160 ~ 170 ps / nm, takže za účelem kompenzace tohoto množství disperze bude modul DCM přidán ke spoji se specifickou a vypočítanou délkou vlákna zaměřené na snížení celkové disperze blízké 0 ps / (nm * km).

Jak je vidět níže, signál začíná rozptýlit, jakmile opustí zdroj, což znamená, že nemůže být rozpoznán na straně přijímače. S modulem DCM však mohou být ztracené signály kompenzovány dříve, než přijímač může účinně neutralizovat disperzi vlákna, což nakonec zaručuje normální práci a zajišťuje spolehlivý dálkový přenos.

Obrázek 1: Použití případu DCM

Modul DCM obvykle poskytuje pevné množství disperze (např. Normální disperze v 1,6 μm spektrální oblasti), i když jsou také dostupné laditelné disperzní moduly. Modul může být snadno vložen do optického spoje, protože má vláknové konektory pro vstup a výstup. Zátěžové ztráty mohou být kompenzovány vláknovým zesilovačem (např. EDFA v 1,5mm telekomunikačním systému). Modul kompenzace rozptylu je často umístěn mezi dva vláknové zesilovače v systému DWDM pro dálkovou dopravu.

Řešení FOCC pasivního DCM založené na DCF

Moduly kompenzace rozptylu jsou stavebními kameny optického transportního systému FOCC CWDM & DWDM a slouží v optických komunikačních uzlech pro zajištění negativní chromatické disperze známé jako jev šíření pulsu, který omezuje vysokou bitovou rychlost a maximální přenosovou vzdálenost optických vláken.

Obrázek 2: Pasivní DCM na bázi DCF

Výše popsané moduly kompenzace pasivního rozptylu na bázi FOCC DCF vykazují jednotlivé úrovně kompenzace, režim nízké polarizace a kompenzaci širokého rozptylu pásma. Jsou široce používány ve všech typech DWDM systémů s rychlostí 10Gbps. Poskytujeme také moduly kompenzace rozptylu navržené pro 1U 19palcovou konfiguraci Rack Mount, které se používají pro kompenzaci chromatického rozptylu od 10 Mbps do 40 Gbps datových rychlostí v ultralehkých koherentních sítích, jako je systém SDH / SONET, CATV a DWDM. Tyto moduly mohou dosahovat -10 až -2100 ps / nm hodnot disperze při vlnové délce 1550nm a nabízejí vysokou úroveň kompenzace pro standardní jednovidové vlákno (vlákno SMF28 - G.652) napříč celým pásmem C při zachování extrémně nízké a ploché ztrátu vložení, stejně jako nízkou latenci. V kombinaci s EDFA a OEO poskytuje DCM jednoduché, spolehlivé a cenově efektivní řešení pro dálkovou přepravu, což činí signály bez regenerace.

Produktová rodina