پراکندگی در چیستفیبرهای نوری?
وقتی یک پرتو سفید نور را به یک منشور بتابانید، خواهید دید که نور از نوارهای رنگین کمان یا طیف ها تشکیل شده است. این پدیده نمونه ای از پراکندگی است. نور قرمز با طول موج 700 نانومتر و نور بنفش با طول موج 400 نانومتر در انتهای مخالف طیف مرئی قرار دارند. اما چه چیزی باعث می شود طول موج های مختلف نور از یکدیگر جدا شوند؟
شیشه است! خواه یک منشور ساخته شده از شیشه باشد یا یک فیبر نوری با هسته شیشه ای سیلیکا ذوب شده، از آنجایی که شیشه یک محیط پراکندگی است، همه آنها توانایی خم کردن طول موج های مختلف نور را به زوایای مختلف دارند. برای مشخص کردن شیشه یا سایر انواع محیطهایی که نور میتواند از طریق آنها حرکت کند، از پارامتری استفاده میشود که به آن ضریب شکست (یا همچنین شاخص شکست) میگویند. این عدد به سرعت حرکت نور در محیط اشاره دارد. ضریب شکست معمولی فیبر تک حالته حدود 1.461 است، به این معنی که نور در خلاء 1.46 برابر سریعتر از فیبر حرکت می کند. با این حال، این مقدار در طول موج های مختلف کمی متفاوت است. به طور معمول در اپتیک، هر چه طول موج بیشتر باشد، ضریب شکست کمتر است.
تعریف سرعت نور این است: سرعت =سرعت نور / ضریب شکست.
در نتیجه، جایی که رنگهای مختلف طیف به دلیل تفاوت در ضریب شکست با سرعتهای متفاوتی حرکت میکنند، در تصویر بالا، نور قرمز به دلیل ضریب شکست کمتر، سریعتر از آبی حرکت میکند. در فاصله، قرمز و آبی از هم دورتر خواهند بود، بنابراین سیگنال گسترده تر خواهد بود.
اگر این امر مدیریت نشود، میتواند در سیستمهای ارتباطی شبکه، بهویژه در برنامههای با نرخ بیت سریع، مشکلات جدی ایجاد کند. سیستم های 40G بیشتر از سیستم های 10G در معرض پراکندگی هستند زیرا پالس های سیگنال در منبع متراکم تر هستند. یک سیستم 10G می تواند تا 100 کیلومتر بدون خرابی کار کند، در حالی که یک سیستم 40G می تواند تنها چند کیلومتر بدون محلول جبران پراکندگی کار کند.
(لازم به ذکر است که مشخصات فیبرهای نوری اغلب مقدار شاخص گروه را بر حسب سرعت گروهی به جای سرعت فاز بیان می کند. در نتیجه مقدار شاخص با طول موج افزایش می یابد. این را می توان به عنوان مثال با Corning به دست آورد. ® SMF{0}}® فیبر حالت تک حالت فوقالعاده ببینید که در آن RFI @ 1310nm برابر با 1.4676 و @ 1550nm برابر با 1.4682 است)
چگونه ماژول های جبران پراکندگی پراکندگی را کاهش می دهند
ماژول جبران پراکندگی (یا DCM) برای جبران پراکندگی انباشته شده در فیبر تک حالته استفاده می شود و ضریب پراکندگی برای مشخص کردن مقدار پراکندگی استفاده می شود. SMF معمولی در 1550 نانومتر حدود 16 ~ 17 ps/(nm*km) است. برای مدیریت صحیح این مشکل، DCM ها با استفاده از نوع خاصی از فیبر جبران کننده پراکندگی در داخل ماژول ساخته می شوند که دارای ضریب پراکندگی منفی از -30 تا -300 ps/(nm*km) است.
به عنوان مثال، پراکندگی تجمعی برای یک 0کیلومتر طول فیبر به اضافه 160 تا 170 ps/nm خواهد بود، بنابراین برای جبران این مقدار پراکندگی، DCM در پیوند اضافه میشود تا پراکندگی کل بسته شود. تا 0 ثانیه با طول فیبر مشخص و محاسبه شده /(nm*km). فناوری Shenzhen Xianyitong جبرانکنندههای پراکندگی باکیفیت را برای فیبرهای نوری G652 و G655، بهویژه برای انتقال سیگنال در مسافتهای طولانی با نرخهای بالاتر از 10G فراهم میکند.
