Prezentare generală a fibrelor optice
fibră optică monomod
Din punctul de vedere al dispersiei de monomodală existente, sunt utilizate pe scară largă în prezent în rețelele optice sunt împărțite în trei tipuri principale:
- fibre optice standard sau fibre de varianță echidistantă SF (fibra standard, cu indicele de pas)
- Dispersia mutat fibra DSF
- Fibră optică cu dispersia NZDSF nenul mixtă
Toate cele trei tipuri de fibre sunt foarte similare în atenuarea transmisiei monomod în ferestrele 1310 și 1550 nm, dar diferite caracteristici de dispersie cromatice.
Deoarece dispersia afectează lungimea maximă admisă bezretranslyatsionnyh porțiuni, la prima vedere, în mod firesc, o dorință de a selecta fibrele cu cea mai mică valoare posibilă variație în ceea ce privește o anumită problemă, pentru o anumită lungime de undă. Acest lucru este valabil și în cazul transmiterii unei singure lungimi de undă - transmisie cu un singur canal.
O multiplexare prin divizarea lungimii de undă cu canale multiple (WDM) în fereastra de 1550 nm dictează altfel raționalitate. Studiile arată că, atunci când semnalul multiplex de zero dispersie lungime de undă intră începe să apară efecte de interferență nedorite care duc la o degradare mai rapidă a semnalului zonei. Prin urmare, furnizorii de comunicații trebuie să înțeleagă în mod clar avantajele și dezavantajele fiecărei fibre în aspectul evoluției rețelelor tradiționale la rețele toate optice.
Standard fibra monomod cu o variație echidistantă în trepte (G.652)
fibră monomod în modul single este realizat în ferestrele transparente 1310 și 1550 nm. Modul de propagare unică elimină dispersia modale și asigură o lățime de bandă foarte mare de monomodală în aceste ferestre de transparență. Cel mai bun mod de propagare din punct de vedere al dispersiei se realizează în vecinătatea lungimii de undă 1310 nm, atunci când dispersia cromatică devine zero. În ceea ce privește pierderea nu este cea mai bună transparență a ferestrei. În această fereastră, pierderea este de 0,3-0,4 dB / km, în timp ce cea mai mică atenuare 0.2-0.25 dB / km se realizează în fereastra 1550 nm.
Singura fibra modul dispersiei mixte (G.653)
fibre de tip G.653 utilizate în lungimea liniilor de trunchi și rețelelor de comunicații în bandă largă. Ea poartă informații de câteva sute de kilometri, la viteze de până la 40 Gbit / s.
Cu toate acestea, este posibil de a transmite doar un singur canal de informație spectrală, adică nu poate fi utilizat în sisteme și rețele de fibră optică, care utilizează amplificatoare cu fibre optice și optice dense multiplexare divizarea lungimii de undă (DWDM-tehnologie). Motivul pentru aceasta constă în nivelurile de putere mare de luminozitate din fibra după amplificare și de înaltă densitate WDM, t. E. Necesitatea transmiterii simultane a unui număr mare de canale spectrale independente pe o singură fibră.
Concentrația ridicată a puterii luminii în fibră - G.653 datorită caracteristicilor structurale ale conductorului duce la apariția unor efecte neliniare, în special, amestecarea cu patru val, care este prezentat la dispersia și conduce la zero cromatice, la rândul său, la diafonia în linie.
Odată cu îmbunătățirea sistemului de transport la 1550nm lungime de undă există o problemă cu dezvoltarea de lungimi de undă de dispersie de fibre zero, care se încadrează în această fereastră. Ca rezultat, la mijlocul anilor '80 a creat din fibre de dispersie transformate sunt clasificate standardul G.653, complet optimizat pentru 1550 nm ca atenuarea și dispersia. Aceasta fibra are o dispersie nulă în pierderea minimă a fibrei, care se realizează printr-un miez de ghidare a luminii structurii complexe, de distribuție și anume dată specific diametrului miezului indicelui de refracție.
De-a lungul anilor, fibra de DSF este considerat fibra cea mai promițătoare. fibre de tip G.653 utilizate în lungimea liniilor de trunchi și rețelelor de comunicații în bandă largă. Ea poartă informații de câteva sute de kilometri, la viteze de până la 40 Gbit / s. Odată cu apariția tehnologiei mai noi multiplex de transmisie optică, un rol important este jucat de amplificatoare optice dopate cu erbiu, cum ar fi EFDA. capabilă să îmbunătățească semnalul multicanal.
Fibra single-mode, decalată dispersia (DSF), lungimea de undă la care dispersia rezultată devine zero, - lungimea de undă a dispersiei l0 zero, - este compensată în fereastra de 1550 nm. O astfel de deplasare se realizează datorită profilului special al indicelui de refracție al fibrei. Astfel, în fibra mutat-o dispersie cu cele mai bune caracteristici sunt realizate atât printr-o variație minimă și un minim de pierderi. Prin urmare, o astfel de fibră este mai potrivit pentru construirea de segmente lungi, cu o distanță între repetoarele la 100 km sau mai mult. Desigur, numai lungimea de undă de lucru este luată aproape de 1550 nm.
O fibră optică cu non-zero dispersie deplasată (G. 655)
G.655 standard, se aplică mutat din fibre de dispersie nenulă - NZDSF (Non-Zero Dispersion decalată Fiber). fibra NZDSF este creat la începutul anilor '90 pentru a depăși dezavantajele DSF manifestate atunci când se lucrează cu semnal optic multi-frecvență.
fibra single-mode cu nenulă dispersie deplasată NZDSF, spre deosebire de transmisie DSF nu este optimizat pentru un singur lungime de undă, și lungimi de undă multiple (semnal multiplex val). Această fibră este proiectat pentru a fi utilizat în distanțe lungi de comunicații cu fibră optică și rețele de arie largă folosind DWDM-tehnologie în gama de lungimi de undă de 1,55 microni. Zero-dispersie lungime de undă l0 - deplasată în afara zonei de lucru a amplificatorului optic EDFA (amplificator optic dopat cu erbiu), astfel încât o dispersie slabă non-zero la lungimile de undă de lungimi de undă de semnal amplificat duce la slăbirea neliniaritati ale amplificatorului (în particular, patru val de amestecare).