ما هو التشتتالألياف البصرية?
عندما تسلط شعاعًا أبيض من الضوء في منشور ، سترى أن الضوء يتكون من أشرطة قوس قزح أو أطياف. هذه الظاهرة هي مثال على التشتت. الضوء الأحمر بطول موجة 700 نانومتر وضوء بنفسجي بطول موجة 400 نانومتر يقعان على طرفي نقيض من الطيف المرئي. لكن ما الذي يجعل الأطوال الموجية المختلفة للضوء تنفصل عن بعضها البعض؟
إنه زجاج! سواء كان المنشور مصنوعًا من الزجاج أو الألياف الضوئية بنواة زجاجية من السيليكا منصهرة ، نظرًا لأن الزجاج هو وسيط تشتت ، فجميعهم لديهم القدرة على ثني أطوال موجية مختلفة من الضوء إلى زوايا مختلفة. لتوصيف الزجاج أو الأنواع الأخرى من الوسائط التي يمكن للضوء أن ينتقل من خلالها ، يتم استخدام معلمة تسمى مؤشر الانكسار (أو تسمى أيضًا مؤشر الانكسار). يشير هذا الرقم إلى السرعة التي ينتقل بها الضوء عبر الوسط. يبلغ معامل الانكسار النموذجي للألياف أحادية النمط حوالي 1.461 ، مما يعني أن الضوء ينتقل في الفراغ أسرع بمقدار 1.46 مرة منه في الألياف. ومع ذلك ، فإن هذه القيمة تختلف قليلاً عند أطوال موجية مختلفة. عادة في البصريات ، كلما كان الطول الموجي أطول ، انخفض معامل الانكسار.
تعريف سرعة الضوء هو: speed =سرعة الضوء / معامل الانكسار.
نتيجة لذلك ، حيث تنتقل ألوان مختلفة من الطيف بسرعات مختلفة بسبب الاختلاف في معامل الانكسار ، في الصورة أعلاه ، ينتقل الضوء الأحمر أسرع من اللون الأزرق بسبب انخفاض معامل الانكسار. سيكون اللون الأحمر والأزرق بعيدًا عن بعضهما البعض ، وبالتالي ستكون الإشارة أوسع.
إذا لم تتم إدارته ، فقد يتسبب ذلك في مشاكل خطيرة في أنظمة اتصالات الشبكة ، خاصة في تطبيقات معدل البت السريع. أنظمة 40G أكثر عرضة للتشتت من أنظمة 10G لأن نبضات الإشارة تكون أكثر كثافة عند المصدر. يمكن لنظام 10G أن يعمل حتى 100 كيلومتر دون عطل ، بينما يمكن لنظام 40G أن يعمل لبضعة كيلومترات فقط بدون حل تعويض التشتت.
(تجدر الإشارة إلى أن مواصفات الألياف الضوئية ستحدد غالبًا قيمة مؤشر المجموعة من حيث سرعة المجموعة بدلاً من سرعة الطور. ونتيجة لذلك ، ستزداد قيمة المؤشر مع الطول الموجي. ويمكن تحقيق ذلك ، على سبيل المثال ، بواسطة Corning ® SMF -28 ® الألياف ذات الوضع الفردي الفائق انظر حيث RFI @ 1310nm هو 1.4676 و @ 1550nm هو 1.4682)
كيف تقلل وحدات تعويض التشتت التشتت
تُستخدم وحدة تعويض التشتت (أو DCM) لتعويض التشتت المتراكم في الألياف أحادية الوضع ، ويستخدم معامل التشتت لتوصيف قيمة التشتت. SMF العادي حوالي 16 ~ 17 ps / (نانومتر * كم) عند 1550 نانومتر. لإدارة هذه المشكلة بشكل صحيح ، تم تصميم وحدات DCM باستخدام نوع خاص من الألياف المعوضة للتشتت داخل الوحدة التي لها معامل تشتت سلبي يتراوح من -30 إلى -300 ps / (نانومتر * كم).
على سبيل المثال ، سيكون التشتت التراكمي لمسافة 1 0 كم من الألياف زائد 160 ~ 170 رطل لكل بوصة مربعة / نانومتر ، لذلك للتعويض عن هذا القدر من التشتت ، ستتم إضافة DCM في الرابط لتقليل إجمالي التشتت إغلاق إلى 0 ps مع طول الألياف المحدد والمحسوب / (نانومتر * كم). توفر تقنية Shenzhen Xianyitong Technology معوضات تشتت عالية الجودة للألياف الضوئية G652 و G655 ، خاصة لنقل الإشارات لمسافات طويلة بمعدلات أعلى من 10G.
