מהי פיזור סיבים?
רכיבי תדר שונים או רכיבי מצב שונים של אות אופטי (דופק) המועברים בסיבים אופטיים מתפשטים במהירויות שונות, ועיוות האות (הרחבת דופק) יתרחש בהכרח לאחר הגעה למרחק מסוים. תופעה זו נקראת פיזור או פיזור של סיבים אופטיים. האות האופטי המועבר בסיבים אופטיים הוא בעל רוחב ספקטרום מסוים, כלומר, האות האופטי כולל רכיבי תדר רבים ושונים. יחד עם זאת, בסיב המולטי-מצבי, האות האופטי עשוי להיות מורכב ממספר מצבים, כלומר כל רכיב תדר עשוי להיות מורכב גם ממספר רכיבי מצב.
פיזור סיבים אופטיים מתייחס לעיוות האות הנגרם על ידי רכיבי תדר שונים ורכיבי מצב שונים עם מהירות שידור שונה. במערכת תקשורת דיגיטלית של סיבים אופטיים פיזור מרחיב את הדופק האופטי. כאשר הפיזור רציני, הפולסים האופטיים יחפפו זה את זה, ויגרמו להפרעות בין סמלים ולהגדיל את קצב שגיאת הסיביות. לכן פיזור הסיבים האופטיים משפיע לא רק על כושר ההעברה של הסיבים האופטיים, אלא גם מגביל את מרחק הממסר של מערכת התקשורת של סיבים אופטיים.
כאשר האור מתפשט בסיב האופטי, מכיוון שהתדר שלו אינו תדר אחד, מצב העבודה אינו מצב עבודה אחד, ולכן מהירות ההתפשטות שונה במקצת, מה שמכונה פיזור. אם הגל המאופנן הוא דופק דיגיטלי, רוחב האות המפונק מורחב, מה שיגרום לשגיאת סיביות ולהגביל את השיפור בקצב השידור. כאשר צורת הגל האפנון היא אות אנלוגי, הרמה לאחר הגילוי יורדת עם עליית תדר האות, שמראה עיוות לא לינארי ומגדיל את המרכיב ההרמוני של הגל הבסיסי. העברת אות CATV ברשת סיבים אופטיים גורמת להידרדרות במדדי CSO ו- CTB. תופעות אלה נקראות מאפייני פיזור של סיבים אופטיים, ומאפייני הפיזור של אלה נקראים גם מאפייני רוחב פס (או מאפייני תדר).
פיזור סיבים מראה מצב התפשטות של אות הכניסה בסיב, המתייחס לעיוות האות הנגרם על ידי רכיבי תדר שונים או רכיבי מצב שונים של האות האופטי המתפשט במהירויות שונות. זה כולל בעיקר פיזור בין-מודרני, פיזור כרומטי ופיזור מצב קיטוב.
פיזור בין-מודאלי
פיזור בין-מודאלי הוא מעין מנגנון עיוותי אות בסיבי מולטימוד ומובילי גל אחרים. בסיב הרב-מודני, קרני האור הנכנסות לסיב בזוויות אירוע שונות מוגדרות כנתיב או מצב. בשל נתיב השידור השונה של כל מצב, מהירות השידור (מהירות קבוצתית) שונה גם כך, ולכן מתרחש הפרש הזמן של העברת האות בין המצבים למסוף הסיבים האופטיים. באופן כללי, כמה קרני אור יעברו ישירות דרך הליבה (מצב צירי), בעוד שאחרות ישקפו קדימה ואחורה בין גבולות החיפוי / הליבה ויתפשטו לאורך מוליך הזיגזג, כפי שמוצג בסיב multimode המדד המדרגות באיור להלן. העובדה היא שברגע שהאור נשבר, מתרחשת פיזור בין-מודרני / פיזור. יש מתאם חיובי בין ה- IMD לנתיב ההעברה. כלומר, ה- IMD הנגרם ממצב מסדר גבוה יותר (הנתיב ארוך יותר כאשר הקרן נכנסת בזווית גדולה יותר) גבוה יותר מזה שנגרם ממצב הסדר התחתון (הנתיב קצר יותר כאשר הקרן נכנסת בזווית קטנה יותר זָוִית).
סיבים מולטי-מודים יכולים להכיל עד 17 מצבי התפשטות אור בו זמנית, ופיזור מצב הבין שלהם גבוה בהרבה מזה של סיבים במצב יחיד. הסיבה לכך היא שלסיב המצב היחיד יש מצב התפשטות יחיד, כלומר, האור מתפשט לאורך הליבה (מצב צירי) מבלי להשתקף לגבול החיפוי, כך שאין פיזור בין מצבים.
עם זאת, המצב שונה אם משתמשים בסיבי multimode מדורגים מדורגים. למרות שהאור מתפשט גם במצבים שונים, בגלל אינדקס השבירה הלא אחיד של הליבה, נתיב האור הוא כבר לא קו ישר אלא עקומה, וגם מהירות התפשטות האור משתנה. לכן, ניתן להפחית באופן משמעותי את פיזור מצב הבין על ידי בחירת התפלגות אינדקס השבירה המתאימה.
פיזור כרומטי
פיזור כרומטי מתייחס לתופעה של הרחבת דופק אופטי הנגרמת על ידי מהירויות קבוצתיות שונות של רכיבי אורך גל שונים בסיבים אופטיים, כולל פיזור חומרים ופיזור מדריך הגל.
פיזור חומרי נגרם כתוצאה מתלות אורך הגל של מקדם השבירה בחומר הליבה, ואילו פיזור מוליכי הגל נגרם כתוצאה מהתלות של קבוע התפשטות מצב בפרמטרים של סיבים (רדיוס הליבה, הפרש אינדקס השבירה בין הליבה לחיפוי) ואורך גל האות. בתדרים מסוימים, פיזור החומרים ופיזור מדריך הגל יכולים לבטל זה את זה כדי להשיג אורך גל קרוב לפיזור כרומטי אפס.
למעשה, פיזור כרומטי אינו תמיד שלילי. אור מתפשט במהירויות שונות באורכי גל או חומרים שונים, וכתוצאה מכך התרחבות או דחיסה של פעימות האור בסיבים, מה שמאפשר להתאים אישית את פרופיל השבירה לייצור סיבים למטרות שונות. G. 652 סיבים הם דוגמה.
פיזור מצב קיטוב
פיזור מצב קיטוב (PMD) משקף את תלות הקיטוב של התפשטות גלי האור בסיבים אופטיים. ישנם שני מצבי קיטוב בניצב זה לזה בסיבים האופטיים בפועל. באופן אידיאלי, על שני מצבי הקיטוב להיות בעלי אותם מאפייני התפשטות גלי אור, אך באופן כללי, ישנם הבדלים קלים במצבי קיטוב שונים. הסיבה לכך היא שינוי או הפרעה של הטמפרטורה, הלחץ וגורמים אחרים בתהליך ההתפשטות, וכתוצאה מכך מהירות העברה שונה בין שני מצבי הקיטוב, וכתוצאה מכך פיזור עיכוב ומצב קיטוב.
איך לפצות פיזור?
פיזור הסיבים אמנם אינו מחליש את האות, אך הוא מקצר את מרחק התפשטות האות בתוך הסיב וגורם לעיוות האות. לדוגמה, הדופק האופטי 1 ננו שנייה במשדר יורחב ל -10 ננו שניות במקלט, וכתוצאה מכך לא ניתן לקבל ולפענח את האות כרגיל. לכן, חשוב מאוד להפחית את פיזור הסיבים או לפצות את פיזורם ב- DWDM ובמערכות שידור אחרות למרחקים ארוכים. להלן נציג שלוש אסטרטגיות ושיטות לפיצוי פיזור נפוצות.
סיבי פיצוי פיזור
על ידי שימוש בטכנולוגיית סיבי פיצוי פיזור (DCF), ניתן להוסיף סיבים פיזור שלילי לסיבים קונבנציונליים. בהשוואה לסיבי פיצוי הפיזור, ערך הפיזור של הסיבים הקונבנציונליים גדול מאוד והפיזור חיובי, מה שגורם להתפלגות האור בסיבים מסוג זה להפחית או אפילו להיעלם. על ידי הוספת סיב פיצוי פיזור שלילי אליו, הפיזור הכולל של קו הסיבים כולו יכול להיות בערך אפס, כדי להשיג מהירות גבוהה, קיבולת גדולה ותקשורת למרחקים ארוכים. ישנם שלושה מנגנוני פיצויים בסיבי פיצוי פיזור, כולל פיצוי מראש, פיצוי לאחר פיצוי סימטרי. נעשה שימוש נרחב בסיבים בתמורה לפיזור בשדרוג קישור הסיבים 1310 ננומטר, מה שגורם לו לרוץ ב 1550 ננומטר.
סורג בראג סורג
סורג בראג סורג (FBG) הוא מעין מכשיר מחזיר אור המורכב מסיבים, אשר יכול לווסת את מדד שבירת הליבה במרחק מסוים. במערכת ההולכה של 100 ק"מ ניתן להפחית משמעותית את אפקט הפיזור באמצעות מכשיר זה. כאשר הקורה עוברת דרך סורג בראג הסיבים, אורך הגל העומד בתנאי האפנון ישתקף, ושאר אורך הגל ימשיך לעבור דרך סורג בראג סורג לאורך הסיב. לשימוש בסורג בראג סיבים לקבלת פיצוי פיזור יש יתרונות גדולים מכיוון שניתן לשלב סורג בראג סיבים עם התקני סיבים פסיביים אחרים עם אובדן הכנסה נמוך ועלות נמוכה. בנוסף, סורג בראג סיבים יכול לשמש לא רק כמסנן פיצוי פיזור, אלא גם כחיישן, מייצב אורך גל של לייזר משאבה ומסנן הוספת / חיסור של חלוקת אורך גל מרובה רצועות.
פיצוי פיזור אלקטרוני
פיצוי פיזור אלקטרוני (EDC) הוא שיטה של פיצוי פיזור בקישורי תקשורת אופטיים באמצעות סינון אלקטרוני (המכונה גם השוואה), כלומר סינון בערוץ התקשורת כדי לפצות את הנחתת האות הנגרמת על ידי אמצעי השידור. פיצוי פיזור אלקטרוני מתממש בדרך כלל על ידי פילטר רוחבי, שתפוקתו היא הסכום המשוקלל של סדרת תשומות עיכוב. זה יכול להתאים באופן אוטומטי את משקל המסנן בהתאם למאפייני האות שהתקבל, כלומר, אדפטיבי. ניתן להשתמש בפיצוי פיזור אלקטרוני במערכת סיבים במצב יחיד ובמערכת סיבים מרובת מצבים. בנוסף, ניתן לשלב אותו עם פונקציות אחרות עבור מקלט IC 10Gbit / S. זה יכול להפחית באופן משמעותי את עלות המשדר של מערכת סיבים במצב יחיד, וגם להגדיל את מרחק השידור של מערכת סיבים מרובת מצבים עם פחות אובדן עלות מקלט.
איכות המוצרים של HTF&# 39 מובטחת והאביזרים מיובאים.
איש קשר: support@htfuture.com
סקייפ: sales5_ 1909 ， WeChat ： 16635025029
