Scaipeadh Snáithín Optúil: Cineálacha, Cúiseanna, agus Conas a Chúiteamh

Mar 23, 2026

Fág nóta

Is éard atá i gceist le scaipeadh snáithíní optúla ná bíoga solais a leathnú agus iad ag taisteal trí shnáithín, de bharr comhpháirteanna comharthaí éagsúla a thagann chuig an nglacadóir ag amanna beagán difriúil. I gcumarsáid snáthoptaice, laghdaítear soiléireacht an chomhartha mar gheall ar an leathnú seo, cuireann sé teorainn le cé chomh fada agus is féidir le sonraí taisteal, agus déanann sé níos deacra do ghlacadóirí beagán a insint ón gcéad cheann eile.

Ach ní bhaineann tuiscint ar scaipeadh le fisic amháin. Is í an fhíorcheist innealtóireachta ná: cathain a bheidh an scaipeadh ina fhadhb nach mór duit a réiteach? Braitheann an freagra ar an gcineál snáithín, fad naisc, ráta sonraí, tonnfhad oibriúcháin, agus an fhormáid modhnú a úsáideann do chóras. Seans nach mbeidh gá riamh le nasc ilmhód 100-méadar taobh istigh d’ionad sonraí a bhainistiú. A 200-kmsnáithín-mód aonairnasc ag iompar tráchta 100G beagnach cinnte go mbeidh.

Illustration of optical fiber dispersion showing a narrow input pulse broadening as it travels through optical fiber

 

Cad é Scaipeadh Snáithín Optúil?

Tagraíonn scaipeadh snáithíní optúla don chaoi a scaipeann cuisle tarchurtha amach agus é ag iomadú tríd an gcroí snáithín. Tarlaíonn an scaipeadh toisc nach dtaistealaíonn comhpháirteanna éagsúla an chomhartha optúil - cibé acu tonnfhaid éagsúla, modhanna spáis éagsúla, nó stáit éagsúla polaraithe - ar an luas céanna.

Tá sé seo tábhachtach toisc go mbraitheann cumarsáid optúil dhigiteach ar bhioga atá glan, atá deighilte go maith. Nuair a leathnaíonn na bíoga go leor le forluí lena gcomharsana, ní féidir leis an nglacadóir idirdhealú iontaofa a dhéanamh idir giotán aonair. Déanann an feiniméan seo, ar a dtugtar trasnaíocht siombaile idir-(ISI), díghrádú ar an ráta earráide giotán (BER) agus laghdaítear achar tarchurtha inúsáidte. De réir anMoladh ITU-T G.652, a shainíonn paraiméadair chaighdeánacha snáithíní aonmhóid, tá cóiríocht scaipthe crómataigh ina phríomhfhachtóir i ndearadh an chórais d'fheidhmchláir ar ráta ardráta.

 

Scaipeadh vs. Tanúchán: Gradam Criticiúil

Comparison of attenuation and dispersion in optical fiber showing power loss versus pulse broadening

Ceann de na botúin is coitianta maidir le naisc shnáithíneacha a mheas ná an scaipeadh mearbhallcaolú. Is laguithe bunúsacha iad:

Caolúlaghdaíonn cumhacht optúil. Is caillteanas ar neart an chomhartha thar achar, arna thomhas i dB/km.Scaipeadhdéanann sé uainiú comhartha a shaobhadh. D’fhéadfadh go mbeadh go leor cumhachta fós ag comhartha scaipthe chun é a bhrath, ach déantar a bhioga a smearadh in am, rud a fhágann nach bhfuil an fhaisnéis inléite.

Is féidir le nasc snáithín buiséad cumhachta optúla a rith le corrlach compordach agus go dteipeann air fós mar gheall ar an iomarca leathnú cuisle. Sin é an fáth go ndéanann innealtóirí taithí meastóireacht ar an mbuiséad cumhachta agus ar an mbuiséad scaipthe agus iad ag dearadh nasc. Tuiscintcaillteanas isteach agus filleadh ar aistábhachtach, ach ní chlúdaíonn sé ach taobh cumhachta na cothromóide.

 

Cad is Cúiseanna Scaipthe i Snáithín Optúil?

Infographic showing three causes of optical fiber dispersion: modal path differences, wavelength-dependent velocity, and polarization delay

Tarlaíonn scaipeadh nuair a bhíonn moilleanna iomadaithe difriúla ag comhpháirteanna éagsúla den chomhartha optúil. Braitheann an mheicníocht shonrach ar dhearadh snáithíneach agus ar shaintréithe comhartha, ach tá na bunchúiseanna i dtrí chatagóir:

Difríochtaí cosáin idir modhanna.I snáithín multimode, taistealaíonn solas feadh cosáin spásúla iolrach (modhanna) tríd an croí. Leanann gach modh trajectory beagán difriúil, rud a chiallaíonn go sroicheann siad an glacadóir ag amanna éagsúla. Is é seo an meicníocht scaipthe ceannasach icórais snáithíní multimode.

Tonnfhad -treoluas cleithiúnach.Astaíonn foinse léasair líneála caol, fiú, solas thar raon beag tonnfhaid. Toisc go n-athraíonn comhéifeacht athraonta gloine le tonnfhad - airí a bhfuil cur síos uirthi ag cothromóid Sellmeier - taistealaíonn comhpháirteanna éagsúla speictreach ar luasanna éagsúla. Is é seo an príomh-mheicníocht scaipthe i snáithín aonmhóid ar a mhéad tonnfhaid oibriúcháin.

Moill spleách-polarúcháin.Ní bhíonn snáithíní optúla réadúla riamh breá siméadrach. Strus, lúbadh, agus imperfections déantúsaíochta is cúis le birefringence, rud a chiallaíonn an dá staid polaraithe orthogonal an taithí solais faoi threoir tairisigh iomadú beagán difriúil agus teacht ar amanna éagsúla.

 

Príomhchineálacha Scaipeadh Snáithín Optúil

 

Scaipeadh Módúil (Scapadh Idirmhódúil)

Comparison of modal dispersion in step-index multimode fiber, graded-index multimode fiber, and single-mode fiber

Tarlaíonn scaipeadh módúil nuair a iomadaíonn modhanna treoraithe iolracha i snáithín ilmhód le treoluasanna grúpa éagsúla. Sa chéim-snáithín ilmhóid innéacs, féadfaidh an difríocht a bheith suntasach san fhad cosáin idir an modh ordaithe is ísle (ag taisteal in aice leis an ais) agus an modh ordaithe is airde (ag preabadh as teorainn an chumhdaigh ag uillinneacha géara). Maidir le céim-snáithín innéacs ag a bhfuil croí-innéacs athraonta 1.48 agus oscailt uimhriúil de 0.3, féadfaidh an mhoill idirmhódúil dul thar 50 ns/km.

Forbraíodh snáithín ilmhóid innéacsaithe go sonrach chun an fhadhb seo a laghdú. Tríd an phróifíl innéacs athraonach a mhúnlú ionas go mbeidh-módanna ordaithe níos airde ag taisteal níos tapúla in aice leis an gclúdach, laghdaíonn dearaí innéacs grádaithe an scaipeadh módúil de réir ord méadaíochta a haon nó a dó. Sin é an fáth go n-úsáideann naisc lárionad sonraí nua-aimseartha go mórInnéacs snáithín ilmhóid grádaithe OM3, OM4, nó OM5seachas dearaí innéacs céime.

Go bunúsach, cuirtear deireadh le scaipeadh módúil i-snáithín aonmhóid, a thacaíonn leis an mbunmhód LP01 amháin. Sin é an phríomhchúis a n-úsáidtear-snáithín mód aonair ar feadh achair níos faide agus-tarchur níos airde.

 

Scaipeadh Crómatach

Is gnách go mbíonn scaipeadh crómatach ar an gcineál scaipthe is tábhachtaí i gcórais snáithíní aonmhóid. Is é an toradh comhcheangailte ar dhá mheicníocht fhisiceach:

Scaipeadh ábhareascraíonn toisc go n-athraíonn comhéifeacht athraonta gloine shilice le tonnfhad. Tá tréithe maithe ag baint leis an ngaol seo agus ciallaíonn sé go dtaistealaíonn tonnfhaid níos giorra de ghnáth níos moille ná na tonnfhaid níos faide sa ghnáth-réimeas scaipthe (faoi bhun an tonnfhaid scaipthe-), agus a mhalairt sa réimeas aimhrialta.

Scaipeadh waveguideeascraíonn toisc go mbíonn tionchar ag céimseata an tsnáithín ar an gcaoi a bhfuil solas teoranta. Braitheann an codán den chumhacht optúil atá ag taisteal sa chroílár i gcoinne an chumhdaigh ar thonnfhad, rud a thugann isteach éifeacht iomadúcháin chleithiúnaí tonnfhad breise. Is féidir le hinnealtóirí scaipeadh tonntreoraithe a mhúnlú trí dhearadh snáithíní - seo an chaoiscaiptear-aistrithe agus neamh-scaipeadh nialasach-snáithíní aistrithea saintréithe scaipthe modhnaithe a bhaint amach.

I gcás snáithín caighdeánach aonmhóid (ITU-T G.652), titeann an tonnfhad scaipthe nialais gar do 1310 nm. Ag an bhfuinneog tarchurtha 1550 nm a úsáidtear go coitianta, tá an chomhéifeacht scaipthe crómatach thart ar +17 ps/(nm·km), mar atá doiciméadaithe saCorning SMF-28 sonraíocht snáithín. Nasc thar 100 km, a charnann go timpeall 1700 ps/nm - go leor chun comhartha 10 Gbps a shaobhadh go mór má fhágtar é gan chúiteamh.

 

Scaipeadh Mód Polarúcháin (PMD)

Tá scaipeadh mód polaraithe mar thoradh ar an mhoill ghrúpa difreálach (DGD) idir an dá stát polaraithe orthogonal den mhodh bunúsach. Murab ionann agus scaipeadh crómatach, atá cinntitheach agus cobhsaí, tá PMD stochastic - athraíonn sé le ham, teocht, agus strus meicniúil ar an snáithín.

Tá PMD sonraithe go staitistiúil. Maidir le snáithíní nua-aimseartha atá comhlíontach le ITU-T G.652.D, is gnách go mbíonn luach deartha naisc PMD faoi bhun 0.1 ps/√km. D'fhéadfadh cuma bheag a bheith air seo, ach ag 40 Gbps agus os a chionn, nuair a laghdaíonn tréimhsí giotán go 25 ps nó níos lú, éiríonn fiú carnadh measartha PMD ábhartha. De réir threoirlínte deartha an tionscail, is gnách go mbíonn an DGD uasta inghlactha thart ar 10% den tréimhse giotán.

I gcás córais a ritheann ag 10 Gbps thar achair mheasartha, is annamh a bhíonn PMD ina fhachtóir teorannaithe le snáithín nua-aimseartha. Ag 40 Gbps agus 100 Gbps, beidh dearadh feasach - PMD lena n-áirítear roghnú snáithíní, innealtóireacht bealaigh, agus comhionannú taobh - mar chuid den chleachtas caighdeánach.

 

Comparáid Sracfhéachaint ar Chineálacha Scaipthe

Cineál Scaipeadh Príomhchúis Snáithín/Córas is mó a mbíonn tionchar aige Éifeacht Eochair Maolú Príomhúil
Scaipeadh módúil Modhanna iolracha le moilleanna cosáin éagsúla Snáithín ilmhóid (an chéim-an t-innéacs is measa, grádaithe-innéacs níos fearr) Pulse leathadh ó mhoill idirmhódúil Úsáid snáithín aonmhóid; úsáid-innéacs MMF grádaithe; coinníollacha seolta a rialú
Scaipeadh crómatach Tonnfhad-innéacs athraonta cleithiúnach agus éifeachtaí tonntreoraithe Snáithín aonmhóid, go háirithe tarchuir fhada agusCórais WDM Leathnú bíge agus trasna-siombail DCF/DCM, gríl Bragg snáithíneach, DSP/EDC, roghnú snáithíní agus tonnfhad
Scaipeadh ábhar Tonnfhad-innéacs athraonta cleithiúnach de shilice Comhpháirt den scaipeadh crómatach i ngach snáithín shilice Scarann ​​comhpháirteanna speictreach in am Dearadh snáithín, pleanáil tonnfhad
Scaipeadh waveguide Céimseata snáithíní agus teorannú mód Snáithíní aonmhóid-innealtóireacht (DSF, NZ-DSF) Athraítear próifíl scaipthe crómatach iomlán Innealtóireacht próifíle snáithíní, dearadh snáithíní aistrithe scaipthe
PMD Neamhshiméadracht snáithíneach agus strus Córais aonmhóid ardluais (Níos mó ná nó cothrom le 40 Gbps) Randamach, am-saobhadh bíge éagsúil Snáithín PMD íseal-, cúiteamh PMD, cothromú comhleanúnach DSP

 

Cé na Naisc Snáithíní is mó a dtéann Scaipeadh i gcion orthu?

 

Naisc Snáithíní Ilmhód: Is é Scaipeadh Módúil an ceann is mó

Isnáithín multimodecórais - a úsáidtear go hiondúil le haghaidh feidhmchláir ghairid-i lárionaid sonraí, LANanna fiontair, agus cnámh droma tógála - is é scaipthe módúil an príomh-theorannóir bandaleithead. Cinneann bandaleithead módúil an tsnáithín, rátáilte i MHz·km, cé chomh fada agus cé chomh tapa agus is féidir leat tarchur a dhéanamh sula n-éireoidh le forluí bíge do-ghlactha.

Mar shampla, tá bandaleithead modhúil éifeachtach de 2000 MHz·km ag snáithín OM3 ag 850 nm le léasair-lainseáil optamaithe, ag tacú le 10 Gbps suas le thart ar 300 méadar. Síneann OM4 sin go timpeall 400 méadar. Tá scaipeadh crómatach ann freisin i snáithín ilmhóid, ach is iad na héifeachtaí modha beagnach i gcónaí an srian ceangailteach ag na hachair seo.

 

Naisc Snáithín Mód Aonair: Scaipeadh Crómatach agus PMD

Nuair a bhaintear an scaipeadh módúil trí úsáid a bhaint as snáithín aonmhóid, is é an scaipeadh crómatach an chéad imní eile. Ar naisc ghearra aonmhóid-(cúpla ciliméadar), is gnách go mbíonn scaipeadh crómatach carntha laistigh de lamháltas an chórais do 10G agus níos ísle. De réir mar a mhéadaíonn an t-achar go dtí na mílte nó na céadta ciliméadar, go háirithe ag rátaí sonraí de 10 Gbps agus os a chionn, beidh gá le bainistiú scaipthe.

I -i bhfad aguslíonra optúil iompair (OTN)córais, comhdhúile crómatacha scaipthe thar gach ciliméadar. Cruinníonn nasc 400 km ar shnáithín G.652 ag 1550 nm thart ar 6,800 ps/nm de scaipeadh crómatach. Gan cúiteamh, d'fhágfadh an leibhéal scaipthe sin comhartha 2.5 Gbps fiú do-aisghabhála.

Éiríonn PMD ina fhachtóir ábhartha go príomha ag 40 Gbps agus os a chionn, nó ar ghléasra snáithíní níos sine nuair is féidir go sáródh an chomhéifeacht PMD 0.5 ps/√km. Tá sonraíochtaí PMD i bhfad níos déine ag snáithíní nua-aimseartha, agus is féidir le glacadóirí comhleanúnacha le DSP i bhfad níos mó PMD a fhulaingt ná córais braite díreacha traidisiúnta.

 

Córais DWDM: Gach Comhdhúile Lagú

I ilphléacsáil rannáin i dtonnfhad dlúth-(DWDM) córais a iompraíonn 40, 80 cainéal nó níos mó trasna an bhanda C, níl bainistíocht scaipthe roghnach. Suíonn gach cainéal ag tonnfhad difriúil agus carnann sé méid beagán difriúil de scaipeadh crómatach mar gheall ar fhána an scaipthe. Ciallaíonn sé seo go bhféadfadh cúiteamh a bheith ag teastáil in aghaidh an chainéil, ní hamháin ceartúchán aonair don bhanda iomlán.

Ina theannta sin, i gcórais DWDM, cruthaíonn an t-idirghníomhú idir scaipeadh crómatach agus neamhlíneacht snáithíní (féinmhodhnú céime, modhnú tras-chéime, meascadh ceithre thonn) fadhb optamaithe níos casta. Is minic a choinníonn dearthóirí córais scaipeadh beag iarmharach in aghaidh an réise d'aon ghnó chun crosstalk neamhlíneach - a chosc agus is é sin an fáth nach é "scaipeadh nialasach i ngach áit" an sprioc dearaidh i ndáiríre.

 

Modhanna Cúitimh Scaipthe Snáithín Optúil

Chromatic dispersion in single-mode fiber showing different wavelengths arriving at different times and the 1310 nm to 1550 nm dispersion relationship

Roghnú Snáithín agus Pleanáil Tonnfhad

Is é an bealach is bunúsaí chun scaipeadh a bhainistiú ná na roghanna cearta a dhéanamh sula gcuirtear aon chrua-earraí cúitimh leis. Áirítear leis seo an cineál snáithín cuí agus an tonnfhad oibriúcháin a roghnú don iarratas.

I gcás imlonnaithe nua, is é gnáthshnáithín aonmhóid G.652.D an rogha is coitianta do líonraí meitreo agus -haistir fhada. I gcás naisc fomhuirí nó trastíre ultra{4}}fad-fhada-is féidir G.654.E íseal-snáithín caillteanais a shonrú. I líonraí níos sine inar suiteáladh scaipeadh G.653 snáithín, bhí an scaipeadh gar-náid ag 1550 nm ina bhuntáiste do chórais aonair chainéil ach tháinig sé ina dhliteanas i leith DWDM mar gheall ar fheabhsú ceithre mheascán tonnta, ceacht a dhaingnigh an tábhacht a bhaineann le scaipeadh iarmhar a choinneáil.

Tá tábhacht ag baint le pleanáil thonnfhad freisin. Má oibríonn tú gar don tonnfhad scaipthe náid, laghdaítear an scaipeadh crómatach ach d’fhéadfadh sé go méadóidh sé éifeachtaí neamhlíneacha. Má fheidhmítear níos faide ó scaipeadh nialasach, ceadaítear cosc ​​neamhlíneach ach teastaíonn cúiteamh. Níl aon tonnfhad amháin "is fearr" - braitheann an rogha ceart ar ailtireacht an chórais.

 

Snáithín Cúitimh Scaipthe (DCF) agus Modúil Cúitimh Scaipthe (DCM)

Is snáithín speisialtachta é snáithín cúitimh scaipthe a ndéantar innealtóireacht air chun comhéifeacht mór scaipthe crómatach diúltach a bheith aige, go hiondúil sa raon −80 go −120 ps/(nm·km) ag 1550 nm. Trí fhad ríofa DCF a chur isteach sa nasc, is féidir an scaipeadh dearfach carntha ón snáithín tarchurtha a fhritháireamh. I bhfoirm phacáistithe, tugtar modúl cúitimh scaipthe (DCM) air seo.

Mar thagairt phraiticiúil: mar chúiteamh ar 80 km de shnáithín caighdeánach G.652 (a charnann thart ar +1,360 ps/nm de scaipthe ag 1550 nm), tá thart ar 14 km DCF le comhéifeacht scaipthe de −95 ps/(nm·km) ag teastáil, mar a thugtar faoi deara saiontráil chiclipéid ScienceDirect ar DCF.

Tá DCF éifeachtach agus-cruthaithe go maith, ach tugann sé isteach trádáil-as. Cuireann an snáithín breise caillteanas ionsáite (go hiondúil 0.5–0.7 dB/km le haghaidh DCF, i gcoinne 0.2 dB/km le haghaidh snáithín tarchuir), a bhféadfadh aimpliú breise a bheith ag teastáil agus comhartha optúil a dhíghrádú-go{{{}}cóimheas torainn. Tá limistéar éifeachtach níos lú ag DCF freisin ná snáithín caighdeánach, rud a fhágann go bhfuil sé níos so-ghabhálaí d'éifeachtaí neamhlíneacha. Déantar na costais trádála seo a mheas agus úsáid á baint as an bhfigiúr fiúntais (FOM), a shainmhínítear mar an cóimheas idir an chomhéifeacht scaipthe agus an caolú.

 

Grátálacha Bragg Snáithín Chirped (FBG)

Déanann gríl Bragg snáithín chirped an scaipeadh a chúiteamh trí thonnfhaid éagsúla ó shuímh éagsúla ar feadh an ghríl a léiriú, rud a chruthaíonn moill chleithiúnaí tonnfhad. D’fhéadfadh tonnfhaid níos giorra a bheith le feiceáil gar do thosach an ghríl fad is a théann tonnfhaid níos faide níos doimhne sula bhfrithchaitear iad, nó vice versa. Is é an toradh ná moill grúpa inrialaithe ar féidir leis an scaipeadh crómatach a fhritháireamh.

I gcomparáid le DCF, tá cúititheoirí bunaithe ar FBG dlúth, tá caillteanas ionsáite níos ísle acu, agus tugtar isteach saobhadh neamhlíneach diomaibhseach, mar a thuairiscítear saChiclipéid RP Photonics ar chúiteamh scaipthe. Mar sin féin, féadann siad a bheith thíos le ripple moill ghrúpa - éagsúlachtaí beaga tréimhsiúla ar an saintréith moille - a d’fhéadfadh saobhadh comhartha a chruthú. Tá an tsaincheist seo laghdaithe go mór ag déantúsaíocht nua-aimseartha, ach tá sé fós ina bhreithniú dearaidh do chórais ardfheidhmíochta.

 

Cúiteamh um Scaipeadh Leictreonach (EDC) agus Próiseáil Comhartha Digiteach (DSP)

Ní tharlaíonn gach cúiteamh scaipthe sa réimse optúil. Is féidir le cúiteamh scaipthe leictreonach agus próiseáil comhartha digiteach ag an nglacadóir a lán de na saobhadh a thugann scaipeadh snáithíní a chomhionannú.

I gcórais optúla chomhleanúnacha nua-aimseartha - 100G, 200G, 400G, agus ina dhiaidh sin tá cúiteamh bunaithe ar - DSP-bunaithe mar chuid bhunúsach den ailtireacht glacadóra. Aisghabhann glacadóirí comhleanúnacha aimplitiúid agus céim an chomhartha optúil araon, rud a thugann dóthain faisnéise don inneall DSP chun scaipeadh crómatach, PMD, agus lagú líneach eile a aisiompú go digiteach. Is cúis amháin é seo gur féidir le córais comhleanúnacha 100G oibriú go minic thar na mílte ciliméadar de shnáithín G.652 gan aon mhodúil cúitimh scaipthe optúla inlíne.

I gcás córais braite díreach ag 10G, is féidir le cothromú leictreonach (cothromú fotha-ar aghaidh, meastachán seicheamh dóchúlachta uasta) leathnú a dhéanamh ar scaipthe{4}}rochtain teoranta, ach le feabhsuithe níos lú ná an DSP comhleanúnach. Nuair a uasghrádú naisc níos sine, an rogha idir cur cúiteamh optúla (DCM) agus uasghrádú go dtí atransceiver comhleanúnachle tógtha-sa DSP ag brath ar chostas, ar fhás tráchta a bhfuiltear ag súil leis, agus ar an mbonneagar aimplitheoirí atá ann cheana féin.

 

Cén fáth nach bhfuil "Scapadh Zero" an Sprioc i gcónaí

Uaireanta glacann innealtóirí nach bhfuil taithí acu ar optaic shnáithíneach ach go mbeadh glan-scaipeadh nialasach ag an nasc idéalach i ngach áit. Go praiticiúil, is minic nach é sin an sprioc dearaidh is fearr. Tá dhá chúis ann:

Ar an gcéad dul síos, i gcórais WDM, cuireann oibriú gar do scaipeadh nialasach le lagú neamhlíneach áirithe - go háirithe ceithre-meascadh tonnta - a d’fhéadfadh croschaint a chruthú idir cainéil. Má chothaítear leibhéal measartha scaipthe áitiúil i ngach réise cuirtear na héifeachtaí sin faoi chois. Déantar an scaipeadh carntha iomlán a chúiteamh ansin ag deireadh an naisc nó ag suíomhanna cúitimh tréimhsiúla.

Ar an dara dul síos, is féidir a chuid fadhbanna féin a thabhairt isteach trí ró-cheartú scaipthe. Mura ndéantar an cúiteamh a mheaitseáil go beacht leis an scaipthe carntha iarbhír (ag cur san áireamh éagsúlachtaí teochta, aosú snáithíní, agus tonnfhad an scaipthe fána), féadfaidh an neamhréir iarmharach feidhmíocht a dhíghrádú. Sin é an fáth go n-úsáideann an tionscal an téarma "bainistíocht scaipthe" seachas "deireadh a chur le scaipeadh." Is é an sprioc ná an glanscaipeadh a choinneáil laistigh d’fhuinneog inghlactha, gan é a bhrú go nialas cruinn ag gach pointe.

 

Conas Cinneadh a Dhéanamh An Teastaíonn Cúiteamh Scaipthe ó Do Nasc

Decision flowchart for evaluating whether an optical fiber link requires dispersion compensation

In áit cúiteamh scaipthe a chóireáil mar riachtanas réamhshocraithe, oibrigh trí na ceisteanna diagnóiseacha seo:

Cad é do chineál snáithín?Má tá tú ag úsáidsnáithín multimode, is é an scaipeadh módúil do phríomhábhar imní, agus tugann tú aghaidh air trí roghnú grád snáithíní agus coinníollacha seolta - ní trí DCManna nó FBGanna. Má tá snáithín aonmhóid agat, lean ar aghaidh go dtí an chéad cheist eile.

Cad é an t-achar naisc agus an ráta sonraí?Mar threoirlíne gharbh, éiríonn scaipeadh crómatach suntasach do chomharthaí NRZ 10 Gbps ag thart ar 60–80 km ar shnáithín G.652 ag 1550 nm. Ag 2.5 Gbps, leathnaíonn an lamháltas go cúpla céad ciliméadar. Ag 40 Gbps, titeann an teorainn scaipthe go timpeall 4-6 km gan cúiteamh. Tá a saintréithe lamháltais scaipthe féin ag formáidí modhnú ordaithe níos airde (a úsáidtear i gcórais chomhleanúnacha 100G+).

An nasc oidhreachta nó tógáil nua é seo?Maidir le gléasra snáithíní oidhreachta, is cur chuige coitianta agus cruthaithe é DCManna a chur ag láithreáin aimplitheoirí. I gcás imlonnaithe nua, d’fhéadfadh sé go mbeadh sé níos éifeachtaí ó thaobh costais de maidir leis an gcineál snáithíní ceart a roghnú agus pleanáil le haghaidh trasghlacadóirí comhleanúnacha le DSP ná cúiteamh optúil a chur isteach ón tús.

Cén teicneolaíocht glacadóra atá in úsáid agat?Is féidir le glacadóir comhleanúnach le DSP na mílte ps/nm de scaipeadh crómatach a chúiteamh go digiteach. Tá lamháltas i bhfad níos ísle ag glacadóir braite díreach. Tá anmodúl transceiverionchur lárnach i ríomh an bhuiséid scaipthe is ea an tsonraíocht.

An fachtóir é PMD?Seiceáil tréithriú PMD do ghléasra snáithíneach. Ar snáithín G.652.D nua-aimseartha, ní dócha go mbeidh PMD ina ábhar imní faoi bhun 40 Gbps. Ar shnáithín níos sine a bhfuil stair PMD anaithnid aige, tá sé inmholta tástáil a dhéanamh roimh imscaradh.

 

Cásanna Praiticiúla: Eolas Scaipthe a Chur i bhFeidhm ar Naisc Fhíoracha

 

Cás 1: Nasc Ilmhód Lárionad Sonraí Fiontair

Ionad sonraí campas a nascann dhá fhoirgneamh 150 méadar óna chéile ag baint úsáide as snáithín ilmhód OM4 ag 10 Gbps (850 nm). Ag an bhfad seo, tá bandaleithead módúil go maith laistigh den tsonraíocht OM4 (bandaleithead módúil éifeachtach 4700 MHz·km). Tá scaipeadh crómatach ag 850 nm i láthair ach is beag beann ar an bhfad seo. Níl aon chúiteamh scaipthe tiomnaithe ag teastáil. Is é an príomhbhreithniú deartha ná cinntiú go bhfuil sé ceartsuiteáil cáblacáilíocht agus glaineacht cónascaire a choinneáilcaillteanas isteachlaistigh den bhuiséad.

 

Cás 2: Metro Nasc Mód Aonair-Nasc ag 10 Gbps

Oibreoir líonra cathrach ag rith 10G DWDM thar 120 km de snáithín G.652.D ag 1550 nm. Tá scaipeadh crómatach carntha thart ar 2,040 ps/nm. Sáraíonn sé seo an fhuinneog lamháltais tipiciúil le haghaidh glacadóir braite díreach 10G NRZ (thart ar 1,000–1,200 ps/nm). Imscarann ​​an t-oibreoir DCM ag suíomh an aimplitheora lár-réise chun glan-scaipeadh a thabhairt laistigh den lamháltas. Tá PMD ar an snáithín nua-aimseartha seo i bhfad faoi bhun 0.1 ps/√km agus ní gá cóireáil ar leith ag 10 Gbps.

 

Cás 3: Fad-Iompar 100G Comhleanúnach

Nasc tarchuir fhada 800 km ag baint úsáide as snáithín G.652.D le aimpliú EDFA gach 80 km, ag iompar 100G DP-trácht QPSK. Sáraíonn an scaipeadh crómatach carntha iomlán ná 13,000 ps/nm. Mar sin féin, cúitíonn DSP an ghlacadóra comhleanúnach scaipeadh crómatach go digiteach, rud a chuireann deireadh leis an ngá atá le DCManna inlíne. Díríonn dearadh an láithreáin amplifier ar bhainistíocht figiúr torainn agus leas iomlán a bhaint OSNR seachas cúiteamh scaipthe optúla. Is gnách go mbíonn lamháltas PMD ar an nglacadóir comhleanúnach 20-30 ps de DGD, atá i bhfad níos airde ná mar a tháirgeann an gléasra snáithíneach seo. Is é an glantoradh ná slabhra aimplitheoirí costais níos simplí agus níos ísle i gcomparáid le córas braite díreach 10G oidhreachta thar an mbealach céanna.

 

Botúin Choitianta Agus Scaipeadh Snáithíní á Measú

Scaipeadh mearbhall le caolú.Mar a pléadh thuas, is laigí éagsúla iad seo. D'fhéadfadh nasc a théann thar a bhuiséad cumhachta optúla teip fós ó scaipeadh iomarcach. Ríomh an dá bhuiséad i gcónaí.

Déileáil le gach cineál scaipthe mar inmhalartaithe.Meicníochtaí éagsúla is cúis le scaipeadh módúil i snáithín ilmhóid, scaipeadh crómatach i snáithín mód aonair, agus PMD, déanann siad difear do chineálacha éagsúla córais, agus éilíonn siad straitéisí maolaithe éagsúla. Is mífheidhmiú teicneolaíochta é DCM a úsáid ar nasc ilmhód, nó iarraidh ar shaincheisteanna bandaleithead módúil a shocrú le glacadóir comhleanúnach.

Ag glacadh leis go bhfuil cúiteamh ag teastáil i gcónaí.go leorcorda paiste snáthoptaiceoibríonn naisc agus naisc-ghearr-rochtana go maith laistigh dá lamháltas scaipthe. Má chuirtear crua-earraí cúitimh gan ghá leis, méadaítear costas, caillteanas isteach agus castacht an chórais. Tosaigh i gcónaí ón mbuiséad naisc, ní ó thoimhde réamhshocraithe.

Neamhaird a thabhairt ar an bhfána scaipthe.I gcórais DWDM, athraíonn an chomhéifeacht scaipeadh crómatach trasna an bhanda tonnfhaid. D'fhéadfadh DCM a chúitíonn go foirfe an cainéal sa lár cainéil chiumhais a fhágáil le scaipeadh suntasach iarmharach. D’fhéadfadh go mbeadh gá le fána-modúil cúitimh mheaitseála nó cúitimh in-iniúchta in aghaidh an chainéil le haghaidh córais leathanbhanda.

Ag breathnú amach ar thaifid plandaí snáithíní.Tá eolas cruinn ar an gcineál snáithíní suiteáilte, an fad, agus an scaipeadh tomhaiste riachtanach chun cúiteamh a dhearadh. Is foinse coiteann de dhramhaíl corrlaigh dearaidh é glacadh le luachanna cineálacha nuair a bhíonn sonraí gléasra iarbhír ar fáil nó, níos measa fós, faoi-chúiteamh.

 

Ceisteanna Coitianta

 

Cad é scaipthe snáithíní optúla i dtéarmaí simplí?

Is éard atá i gceist leis ná bíoga solais a scaipeadh agus iad ag taisteal trí shnáithín, de bharr go dtagann codanna éagsúla den chomhartha ag amanna éagsúla. Is é an toradh ná bíoga doiléir a laghdaíonn cumas an ghlacadóra na sonraí tarchurtha a aisghabháil.

 

Cad iad na príomhchineálacha scaipthe snáithíní optúla?

Is iad na trí phríomhchatagóir ná scaipeadh módúil (ceannasach i snáithín ilmhóid), scaipeadh crómatach (ceannasach i-snáithín mód amháin), agus scaipeadh mód polaraithe (ábhartha ag rátaí arda giotán i gcórais mód aonair). Tá scaipthe crómatach comhdhéanta tuilleadh de scaipeadh ábhair agus scaipeadh tonntreoraithe.

 

Cén cineál scaipthe is tábhachtaí i snáithín aonmhóid?

Is é an scaipeadh crómatach an príomhábhar imní don chuid is mó de naisc snáithíní aonmhóid. Éiríonn PMD ábhartha freisin ag 40 Gbps agus os a chionn, go háirithe ar shnáithín níos sine le comhéifeachtaí PMD níos airde. Ní tharlaíonn scaipeadh módúil i snáithín aonmhóid toisc nach iomadaítear ach modh amháin.

 

Conas a dhéantar scaipeadh crómatach a chúiteamh?

Is iad na trí phríomhchur chuige: cúiteamh optúil ag baint úsáide as rátáil DCF/DCM nó snáithín Bragg; cúiteamh leictreonach ag úsáid DSP ag an nglacadóir (go háirithe i gcórais chomhleanúnacha); agus cosc ​​trí roghnú cineál snáithíní cuí agus pleanáil tonnfhad. I líonraí nua-aimseartha, tá cúiteamh bunaithe ar an DSP go comhleanúnachtrasghlacadóirí optúlais é an cur chuige réamhshocraithe do naisc ardluais níos mó.

 

An bhfuil cúiteamh scaipthe ag teastáil ó gach nasc snáithín?

Is minic go n-oibríonn naisc ghearra agus córais luais níos ísle laistigh dá lamháltais scaipthe gan aon chúiteamh tiomnaithe. Braitheann an gá ar éifeacht chomhcheangailte cineál snáithín, achar, ráta sonraí, tonnfhad, agus íogaireacht glacadóra. Ba cheart go ndéanfaí ríomh bhuiséad naisc chuí i gcónaí roimh aon chinntí cúitimh.

 

Cad is cúis le scaipeadh snáithíní optúla?

Tarlaíonn scaipeadh mar gheall ar dhifríochtaí luas iomadaithe i measc comhpháirteanna an chomhartha optúla. I snáithín multimode, taistil modhanna spásúla éagsúla cosáin éagsúla. I-snáithín aonmhóid, taistealaíonn tonnfhaid éagsúla ar luasanna éagsúla mar gheall ar airíonna ábhair agus tonntreoraithe an tsnáithín. Is cúis le berefringence sa snáithín go mbíonn moilleanna difriúla ag an dá stát polaraithe.

 

An é náid scaipthe an sprioc idéalach i gcónaí?

Ní i gcleachtas. I gcórais WDM, cuidíonn méid beag scaipthe áitiúil i ngach réise snáithíní le laguithe neamhlíneacha amhail meascadh ceithre thonn a chosc. Is é an sprioc innealtóireachta ná scaipeadh glan a bhainistiú laistigh d'fhuinneog inghlactha ag an nglacadóir, gan é a dhíchur ag gach pointe sa nasc.

 

Conclúid

Tá scaipeadh snáithíní optúla ar cheann de na laguithe bunúsacha tarchurtha i líonraí snáthoptaice, in éineacht le héifeachtaí tanúcháin agus neamhlíneacha. Is é an chéad chéim i dtreo bainistíochta éifeachtach a thuiscint cén cineál scaipthe a théann i bhfeidhm ar do chóras sonrach - modha, crómatach nó PMD -. Is é an chéad chéim eile an straitéis maolaithe ceart a mheaitseáil leis an nasc: roghnú snáithíní, cúiteamh optúil, cúiteamh leictreonach, nó a dhearbhú go simplí nach bhfuil gá le cúiteamh.

Le haghaidh innealtóirí atá ag obair lesnáithín-mód aonairi líonraí meitreo agus -chiana, tá bainistíocht scaipthe crómataigh fós ina croí-dhisciplín dearaidh. Dóibh siúd atá ag imscaradhsnáithín multimodei bhfeidhmchláir níos giorra-rochtana, tá sé chomh tábhachtach céanna teorainneacha bandaleithead módúil a thuiscint. Agus de réir mar a leanann DSP comhleanúnach ag dul chun cinn, tá an teorainn idir "scaipeadh-teoranta" agus "DSP-inbhainistithe" ag gluaiseacht - rud a fhágann go bhfuil sé níos tábhachtaí ná riamh dul i ngleic le scaipeadh mar fhadhb innealtóireachta leibhéal an chórais seachas mar shocrú comhpháirte amháin.

Glaoigh Linn