Modulo di compensazione della dispersione per sistema DWDM a lungo raggio

Modulo di compensazione della dispersione per sistema DWDM a lungo raggio

Negli ultimi anni, la tecnologia DWDM (densa lunghezza d'onda della multiplazione a divisione) ha fatto enormi progressi sulla capacità di trasmissione, che è definita dal metodo di modulazione del segnale ottico e dalla larghezza di banda della trasmissione. Poiché la larghezza di banda della trasmissione è fissa, i valori di dispersione consentiti sono inversamente proporzionali al quadrato della velocità di trasmissione. Pertanto, maggiore è la velocità di trasmissione, più importante è la compensazione della dispersione cromatica accumulata sulla larghezza di banda della trasmissione. Questo documento introdurrà due tipi di dispersione e illustrerà le soluzioni del modulo di compensazione della dispersione per il sistema DWDM a lungo raggio.

Dispersione nel sistema di trasmissione ottica DWDM

Prima di studiare il modulo di compensazione della dispersione, dovremmo prima illustrare i tipi di dispersione nei sistemi di trasmissione ottica. La dispersione viene definita come l'ampliamento degli impulsi luminosi ed è una conseguenza delle proprietà fisiche del mezzo di trasmissione. Quando i segnali ottici vengono trasmessi attraverso collegamenti ottici, le diverse componenti di lunghezza d'onda dei segnali ottici generalmente subiscono tempi di propagazione diversi a causa del fatto che una fibra ottica ha diversi indici di rifrazione efficaci per diverse lunghezze d'onda, il che si traduce in una distorsione e allargamento dell'impulso. Questo fenomeno è indicato come dispersione. La dispersione riduce l'effettiva larghezza di banda e intensifica il tasso di errore a causa di una crescente interferenza intersimbolo, che è diventata un fattore critico che limita la qualità della trasmissione del segnale sui collegamenti ottici. Esistono principalmente due tipi di dispersione nella trasmissione ottica in fibra, Polarization Mode Dispersion (PMD) e Chromatic Dispersion (CD).

Base di dispersione cromatica

La Dispersione in modalità di polarizzazione (PMD) è una forma di dispersione in cui gli impulsi ottici si diffondono perché i segnali ottici in diversi stati di fase vengono trasmessi a velocità diverse a causa della birifrangenza casuale delle fibre ottiche. Mentre Chromatic Dispersion (CD) è una forma di dispersione in cui gli impulsi ottici vengono diffusi perché diverse lunghezze d'onda vengono trasmesse a velocità diverse nelle fibre ottiche e i periodi per diverse lunghezze d'onda per percorrere la stessa distanza sono diversi. La dispersione cromatica è il danno più significativo che dovrebbe essere considerato nei sistemi di trasmissione delle fibre. Ci sono due problemi fisici che spiegano la dispersione cromatica nelle fibre ottiche: dispersione del materiale e dispersione della guida d'onda.

DCM - Soluzioni per la compensazione della dispersione cromatica

Al giorno d'oggi, ci sono vari metodi che consentono la compensazione della dispersione in fibra ottica, come il modulo di compensazione della dispersione (DCM), la fibra di compensazione della dispersione (DCF), la tipica operazione di reticolo a bragg e il reticolo di fibre bramp. 10G o 40G bit / s) sistemi di trasmissione a lungo raggio, il modulo di compensazione della dispersione è uno degli elementi più importanti da considerare per la compensazione della dispersione cromatica. Il modulo di compensazione della dispersione compensa la dispersione cumulativa in una fibra monomodale e viene utilizzato un coefficiente di dispersione per caratterizzare il valore di dispersione. Il valore per la fibra monomodale normale è di circa 16 ~ 17 ps / (nm * km) a 1550 nm. Per gestirlo correttamente, il DCM viene costruito utilizzando un tipo speciale di fibra di compensazione della dispersione all'interno del modulo che ha un valore negativo del coefficiente di dispersione, compreso tra -30 e -300 ps / (nm * km).

Modulo di compensazione della disperdenza Utilizzare il caso di studio

Ad esempio, la dispersione cumulativa per una lunghezza di 10 km di fibra sarà + 160 ~ 170 ps / nm, quindi per compensare tale quantità di dispersione, un modulo DCM verrà aggiunto al collegamento con una lunghezza della fibra specifica e calcolata volto a ridurre la dispersione totale vicino a 0 ps / (nm * km).

Come visto sotto, il segnale inizia a disperdersi non appena lascia la sorgente, il che significa che non può essere riconosciuto dal lato del ricevitore. Ma con un modulo DCM, i segnali persi possono essere compensati prima che il ricevitore possa neutralizzare efficacemente la dispersione della fibra, che alla fine garantisce il normale funzionamento e garantisce una trasmissione affidabile a lungo raggio.

Figura 1: Caso di utilizzo di DCM

Tipicamente, un modulo DCM fornisce una quantità fissa di dispersione (ad esempio, una normale dispersione nella regione spettrale di 1,6 μm), sebbene siano disponibili anche moduli di dispersione sintonizzabili. Un modulo può essere facilmente inserito in un collegamento in fibra ottica perché dispone di connettori in fibra per l'ingresso e l'uscita. Le perdite di inserzione possono essere compensate con un amplificatore in fibra (ad es. Un EDFA in un sistema di telecomunicazioni da 1,5 μm). Un modulo di compensazione della dispersione viene spesso collocato tra due amplificatori in fibra nel sistema DWDM a lungo raggio.

Soluzione DCM passiva basata su DCF FOCC

I moduli di compensazione della dispersione sono elementi costitutivi del sistema di trasporto ottico FOCC CWDM & DWDM e servono a nodi di comunicazione ottica per fornire una dispersione cromatica negativa nota come fenomeno di diffusione dell'impulso che limita il tasso di bit elevato e la massima distanza di trasmissione delle fibre ottiche.

Figura 2: DCM passivo basato su DCF

I moduli di compensazione passiva per dispersione passiva basati su DCF FOCC presentano livelli di compensazione individuali, modalità di polarizzazione bassa e compensazione della dispersione a banda larga. Sono ampiamente utilizzati in tutti i tipi di sistemi DWDM a 10 Gbps. Forniamo inoltre moduli di compensazione della dispersione progettati per configurazioni rack mount da 19 pollici 1U che vengono utilizzati per compensare la dispersione cromatica da velocità dati da 10 Mbps a 40 Gbps in reti coerenti a lungo raggio, come SDH / SONET, CATV e DWDM. Questi moduli possono raggiungere valori di dispersione da -10 a -2100 ps / nm a una lunghezza d'onda di 1550 nm e offrono una compensazione di alto livello per fibra standard monomodale (SMF28 - G.652 fibre) sull'intera C-Band mantenendo un livello estremamente basso e piatto perdita di inserzione e bassa latenza. In combinazione con EDFA e OEO, DCM offre una soluzione di trasporto a lungo raggio semplice, affidabile e conveniente, che consente di andare oltre senza rigenerazione dei segnali.

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