Dispersionskompensationsmodul til Langdistance DWDM System

Dispersionskompensationsmodul til Langdistance DWDM System

I de senere år har DWDM (tæt bølgelængde division multiplexing) teknologi gjort enorme fremskridt med transmissionskapacitet, som er defineret ved optisk signalmodulationsmetode og transmissionsbåndbredde. Da transmissionsbåndbredden er fikseret, er tilladelige dispersionsværdier i omvendt forhold til kvadratet af transmissionshastighed. Derfor jo hurtigere transmissionshastigheden desto vigtigere er kompensationen for akkumuleret kromatisk dispersion over transmissionsbåndbredden. Dette papir vil introducere to slags dispersion og illustrere dispersions kompensationsmodul løsninger til langtrækkende DWDM system.

Dispersion i DWDM Optical Transmission System

Før vi lærer om dispersionskompensationsmodulet, vil vi først illustrere dispersionstyper i optiske transmissionssystemer. Dispersion betegnes som udvidelsen af lysimpulser og er en konsekvens af transmissionsmediumets fysiske egenskaber. Når optiske signaler transmitteres over optiske forbindelser, vil forskellige bølgelængdekomponenter af de optiske signaler generelt opleve forskellige formeringstider på grund af det faktum, at en optisk fiber har forskellige effektive brydningsindekser for forskellige bølgelængder, hvilket resulterer i en pulsforvrængning og udbredelse. Dette fænomen betegnes som dispersion. Dispersion reducerer den effektive båndbredde og eskalerer fejlfrekvensen som følge af en stigende intersymbolinterferens, som er blevet en kritisk faktor, der begrænser kvaliteten af signaloverførslen over optiske links. Der er hovedsageligt to former for dispersion i fiberoptisk transmission, polarisationsmodusdispersion (PMD) og chromatisk dispersion (CD).

Kromatisk dispersionsbasis

Polariseringsmodusdispersion (PMD) er en form for dispersion, hvor optisk pulsesare spredes, fordi optiske signaler i forskellige fasestatus transmitteres ved forskellige hastigheder på grund af den tilfældige dobbeltbrydning af optiske fibre. Mens kromatisk dispersion (CD) er en form for dispersion, hvor optiske pulser spredes, fordi forskellige bølgelængder transmitteres med forskellige hastigheder i optiske fibre, og perioderne for forskellige bølgelængder til at krydse den samme afstand er forskellige. Kromatisk dispersion er den mest signifikante svækkelse, som bør overvejes i fibertransmissionssystemer. Der er to fysiske problemer, der tegner sig for den kromatiske dispersion i optiske fibre: materialedispersion og bølgelederdispersion.

DCM - Løsninger til kromatisk dispersionskompensation

I dag findes der forskellige metoder, der muliggør dispersionskompensation i fiberoptik, såsom dispersionskompensationsmodul (DCM), dispergerings kompensationsfiber (DCF), typisk bragg gitteroperation og krummet fiber bragg gitter etc. Til fiberoptisk højbithastighed (såsom 10G eller 40G bit / s) langdistributionssystemer, dispersionskompensationsmodul er et af de vigtigste elementer, der skal overvejes for kromatisk dispersionskompensation. Dispersionskompenseringsmodulet kompenserer den kumulative dispersion i en enkelt mode fiber, og en dispersionskoefficient anvendes til at karakterisere dispersionsværdien. Værdien for almindelig single mode fiber er omkring + 16 ~ 17 ps / (nm * km) ved 1550nm. For at kunne klare dette, er DCM bygget ved at bruge en speciel type dispersions kompenserende fiber inde i modulet, der har en negativ værdi af dispersionskoefficienten, fra -30 til -300 ps / (nm * km).

Dispersionskompensationsmodul Brug casestudie

Eksempelvis vil den kumulative dispersion for en 10km længde af fiber være + 160 ~ 170 ps / nm, så for at kompensere for denne mængde dispersion vil et DCM modul blive tilføjet til linket med en specifik og beregnet fiberlængde med det formål at reducere den totale dispersion tæt på 0 ps / (nm * km).

Som set nedenfor begynder signalet at sprede sig så snart det forlader kilden, hvilket betyder, at det ikke kan genkendes på modtagersiden. Men med et DCM-modul kan de tabte signaler kompenseres, før modtageren effektivt kan neutralisere fiberens dispersion, hvilket i sidste ende garanterer den normale arbejde og sikrer pålidelig langdistancetransmission.

Figur 1: Brug tilfælde af DCM

Typisk giver et DCM-modul en fast mængde dispersion (fx normal dispersion i 1,6-μm spektralområdet), selvom der også er indstillelige dispersionsmoduler. Et modul kan nemt indsættes i en fiberoptisk forbindelse, fordi den har fiberstik til indgang og udgang. Indsættelsestabet kan kompenseres med en fiberforstærker (f.eks. En EDFA i et 1,5-μm telekommunikationssystem). Et dispersionskompensationsmodul placeres ofte mellem to fiberforstærkere i langtrækkende DWDM-system.

FOCC DCF-baseret passiv DCM-løsning

Dispersionskompensationsmodulerne er byggestenene i FOCC CWDM & DWDM optisk transportsystem og tjener ved optiske kommunikationsnoder til at tilvejebringe negativ kromatisk dispersion kendt som puls-spredningsfænomen, som begrænser højbithastigheden og den maksimale transmissionsafstand for optiske fibre.

Figur 2: DCF-baseret passiv DCM

FOCC DCF-baserede passive dispersionskompensationsmoduler vist ovenfor indeholder individuelle kompensationsniveauer, lavpolariseringsmodus og bredbåndsdispersionskompensation. De er meget udbredt i alle typer 10 Gbps rate DWDM systemer. Vi leverer også spredningskompensationsmoduler designet til 1U 19 "Rack Mount-konfiguration, som bruges til at kompensere kromatisk dispersion fra 10 Mbps til 40 Gbps datahastigheder i sammenhængende netværk, som SDH / SONET, CATV og DWDM. Disse moduler kan opnå -10 til -2100 ps / nm af dispersionsværdier ved 1550 nm bølgelængde og tilbyde kompensation på højt niveau for standard single mode fiber (SMF28 - G.652 fiber) på tværs af hele C-Band, samtidig med at der opretholdes en ekstremt lav og flad indsættelsestab samt lav latens. I kombination med EDFA og OEO giver DCM en simpel, pålidelig og omkostningseffektiv langdistancetransportløsning, der gør signalerne mere uden regenerering.

Produktfamilie