ما هو تشتت الألياف؟
تنتشر مكونات التردد المختلفة أو مكونات الوضع المختلفة للإشارة الضوئية (النبضة) المرسلة في الألياف الضوئية بسرعات مختلفة ، وسيحدث تشوه الإشارة (توسيع النبض) حتماً بعد الوصول إلى مسافة معينة. تسمى هذه الظاهرة تشتت أو تشتت الألياف الضوئية. للإشارة الضوئية المرسلة في الألياف الضوئية عرض طيف معين ، أي أن للإشارة الضوئية العديد من مكونات التردد المختلفة. في الوقت نفسه ، في الألياف متعددة الأوضاع ، يمكن أن تتكون الإشارة الضوئية من عدة أوضاع ، أي أن كل مكون تردد يمكن أن يتكون أيضًا من عدة مكونات للأسلوب.
يشير تشتت الألياف الضوئية إلى تشوه الإشارة الناتج عن مكونات التردد المختلفة ومكونات الوضع المختلفة مع سرعة إرسال مختلفة. في نظام الاتصال الرقمي بالألياف الضوئية ، يوسع التشتت النبض البصري. عندما يكون التشتت خطيرًا ، ستتداخل النبضات الضوئية مع بعضها البعض ، مما يتسبب في تداخل بين الرموز وزيادة معدل الخطأ في البتات. لذلك ، لا يؤثر تشتت الألياف الضوئية على قدرة نقل الألياف الضوئية فحسب ، بل يحد أيضًا من مسافة الترحيل لنظام اتصالات الألياف الضوئية.
عندما ينتشر الضوء في الألياف الضوئية ، لأن تردده ليس ترددًا واحدًا ، فإن وضع العمل ليس وضع عمل واحد ، وبالتالي فإن سرعة الانتشار مختلفة قليلاً ، وهو ما يسمى التشتت. إذا كانت الموجة المعدلة عبارة عن نبضة رقمية ، فسيتم توسيع عرض الإشارة المُزالة التشكيل ، مما يتسبب في حدوث خطأ في البتات ويحد من تحسين معدل الإرسال. عندما يكون شكل موجة التعديل إشارة تناظرية ، يتناقص المستوى بعد الكشف مع زيادة تردد الإشارة ، مما يظهر تشوهًا غير خطي ويزيد المكون التوافقي للموجة الأساسية. يتسبب إرسال إشارة CATV في شبكة الألياف الضوئية في تدهور فهارس CSO و CTB. تسمى هذه الظواهر بخصائص التشتت للألياف الضوئية ، وتسمى خصائص التشتت للألياف الضوئية أيضًا خصائص النطاق الترددي (أو خصائص التردد).
يُظهر تشتت الألياف حالة انتشار لإشارة الإدخال في الألياف ، والتي تشير إلى تشوه الإشارة الناتج عن مكونات تردد مختلفة أو مكونات وضع مختلفة للإشارة الضوئية التي تنتشر بسرعات مختلفة. يتضمن بشكل أساسي التشتت متعدد الوسائط والتشتت اللوني وتشتت وضع الاستقطاب.
تشتت متعدد الوسائط
التشتت متعدد الوسائط هو نوع من آلية تشويه الإشارة في الألياف متعددة الوسائط وأدلة الموجات الأخرى. في الألياف متعددة الأوضاع ، يتم تعريف أشعة الضوء التي تدخل الألياف في زوايا سقوط مختلفة على أنها مسار أو وضع. نظرًا لاختلاف مسار الإرسال لكل وضع ، فإن سرعة الإرسال (سرعة المجموعة) مختلفة أيضًا ، وبالتالي يحدث فارق التوقيت في نقل الإشارة بين الأوضاع إلى محطة الألياف الضوئية. بشكل عام ، سوف تمر بعض الأشعة الضوئية مباشرة عبر اللب (الوضع المحوري) ، بينما تنعكس أشعة الضوء الأخرى ذهابًا وإيابًا بين حدود الكسوة / النواة وتنتشر على طول الدليل الموجي المتعرج ، كما هو موضح في مؤشر الليف متعدد الأنماط خطوة في الشكل أدناه. الحقيقة هي أنه بمجرد انكسار الضوء ، يحدث تشتت / تشتت متعدد الوسائط. هناك علاقة إيجابية بين IMD ومسار الإرسال. وهذا يعني أن IMD الناجم عن وضع الترتيب الأعلى (المسار أطول عندما يدخل الشعاع بزاوية أكبر) يكون أعلى من ذلك الناتج عن وضع الترتيب الأدنى (يكون المسار أقصر عندما يدخل الشعاع في زاوية أصغر). زاوية).
يمكن أن تستوعب الألياف متعددة الأوضاع ما يصل إلى 17 نمطًا لانتشار الضوء في نفس الوقت ، كما أن تشتت النمط البيني الخاص بها أعلى بكثير من الألياف أحادية النمط. وذلك لأن الألياف ذات النمط الأحادي لها وضع انتشار واحد ، أي أن الضوء ينتشر على طول القلب (الوضع المحوري) دون أن ينعكس على حدود الكسوة ، لذلك لا يوجد تشتت بين الوضع.
ومع ذلك ، فإن الوضع يختلف إذا تم استخدام الألياف متعددة الأنماط ذات مؤشر متدرج. على الرغم من أن الضوء ينتشر أيضًا في أوضاع مختلفة ، نظرًا لمؤشر الانكسار غير المتكافئ للنواة ، لم يعد مسار الضوء خطًا مستقيمًا ولكنه منحنى ، كما تتغير سرعة انتشار الضوء أيضًا. لذلك ، يمكن تقليل تشتت النمط البيني بشكل كبير عن طريق اختيار توزيع معامل الانكسار المناسب.
تشتت لوني
يشير التشتت اللوني إلى ظاهرة توسيع النبضة الضوئية الناتجة عن السرعات الجماعية المختلفة لمكونات الطول الموجي المختلفة في الألياف الضوئية ، بما في ذلك تشتت المواد وتشتت الدليل الموجي.
ينتج تشتت المواد عن اعتماد الطول الموجي لمعامل الانكسار على المادة الأساسية ، في حين أن تشتت الدليل الموجي ناتج عن اعتماد ثابت انتشار النمط على معلمات الألياف (نصف القطر الأساسي ، فرق معامل الانكسار بين اللب والكسوة) وطول موجة الإشارة. عند ترددات معينة ، يمكن أن يؤدي تشتت المادة وتشتت الدليل الموجي إلى إلغاء بعضهما البعض للحصول على طول موجي قريب من الصفر التشتت اللوني.
في الواقع ، التشتت اللوني ليس دائمًا غير موات. ينتشر الضوء بسرعات مختلفة بأطوال موجية أو مواد مختلفة ، مما يؤدي إلى توسيع أو ضغط نبضات الضوء في الألياف ، مما يجعل من الممكن تخصيص ملف تعريف معامل الانكسار لإنتاج ألياف لأغراض مختلفة. 652 الألياف مثال.
تشتت وضع الاستقطاب
يعكس تشتت أسلوب الاستقطاب (PMD) اعتماد الاستقطاب لانتشار الموجة الضوئية في الألياف الضوئية. هناك نوعان من أوضاع الاستقطاب متعامدين مع بعضهما البعض في الألياف الضوئية الفعلية. من الناحية المثالية ، يجب أن يكون لنمطي الاستقطاب نفس خصائص انتشار الموجة الضوئية ، ولكن بشكل عام ، هناك اختلافات طفيفة في أنماط الاستقطاب المختلفة. ويرجع ذلك إلى تغير أو اضطراب درجة الحرارة والضغط وعوامل أخرى في عملية الانتشار ، مما يؤدي إلى اختلاف سرعة الإرسال لأسلوب الاستقطاب ، مما يؤدي إلى تشتت أسلوب الاستقطاب والتأخير.
كيف تعوض التشتت؟
على الرغم من أن تشتت الألياف لا يضعف الإشارة ، إلا أنه يقصر مسافة انتشار الإشارة داخل الألياف ويسبب تشويشًا للإشارة. على سبيل المثال ، سيتم توسيع النبضة الضوئية البالغة 1 نانوثانية في جهاز الإرسال إلى 10 نانوثانية عند جهاز الاستقبال ، مما يؤدي إلى عدم إمكانية استقبال الإشارة وفك تشفيرها بشكل طبيعي. لذلك ، من المهم جدًا تقليل تشتت الألياف أو تعويض التشتت في DWDM وأنظمة النقل الأخرى لمسافات طويلة. سيقدم ما يلي ثلاث استراتيجيات وطرق شائعة الاستخدام لتعويض التشتت.
ألياف تعويض التشتت
باستخدام تقنية ألياف تعويض التشتت (DCF) ، يمكن إضافة ألياف التشتت السالب إلى الألياف التقليدية. بالمقارنة مع ألياف تعويض التشتت ، فإن قيمة التشتت للألياف التقليدية كبيرة جدًا والتشتت إيجابي ، مما يجعل توزيع الضوء في هذا النوع من الألياف يتناقص أو حتى يختفي. من خلال إضافة ألياف تعويض التشتت السلبي إليها ، يمكن أن يكون التشتت الكلي لخط الألياف بالكامل تقريبًا صفرًا ، وذلك لتحقيق سرعة عالية وسعة كبيرة واتصال بعيد المدى. هناك ثلاث آليات تعويض في ألياف تعويض التشتت ، بما في ذلك التعويض المسبق والتعويض اللاحق والتعويض المتماثل. تُستخدم الألياف المعوضة للتشتت على نطاق واسع في ترقية رابط الألياف 1310 نانومتر ، مما يجعلها تعمل عند 1550 نانومتر.
مقضب الألياف براج
مقضب الألياف الضوئية (FBG) هو نوع من الأجهزة العاكسة المكونة من الألياف ، والتي يمكنها تعديل معامل الانكسار الأساسي ضمن مسافة معينة. في نظام النقل لمسافة 100 كم ، يمكن تقليل تأثير التشتت بشكل كبير باستخدام هذا الجهاز. عندما تمر الحزمة عبر شبكة الألياف Bragg ، فإن الطول الموجي الذي يلبي شروط التعديل سوف ينعكس ، وسيستمر باقي الطول الموجي في المرور عبر شبكة الألياف Bragg على طول الألياف. إن استخدام مقضب الألياف الزجاجية لتعويض التشتت له مزايا كبيرة ، لأنه يمكن دمج مقضب الألياف الزجاجية مع أجهزة الألياف السلبية الأخرى مع فقدان إدخال منخفض وتكلفة منخفضة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام مقضب الألياف Bragg ليس فقط كمرشح تعويض التشتت ، ولكن أيضًا كمستشعر ، ومثبت لطول الموجة لمضخة الليزر وفلتر إضافة / طرح تقسيم مضاعف تقسيم الطول الموجي ضيق النطاق.
تعويض التشتت الإلكتروني
تعويض التشتت الإلكتروني (EDC) هو طريقة لتعويض التشتت في روابط الاتصال البصري باستخدام الترشيح الإلكتروني (المعروف أيضًا باسم التعادل) ، أي التصفية في قناة الاتصال لتعويض توهين الإشارة الناجم عن وسيط الإرسال. عادة ما يتم تحقيق تعويض التشتت الإلكتروني بواسطة مرشح عرضي ، والذي يكون ناتجه هو المجموع المرجح لسلسلة من مدخلات التأخير. يمكنه ضبط وزن المرشح تلقائيًا وفقًا لخصائص الإشارة المستقبلة ، أي القابلة للتكيف. يمكن استخدام تعويض التشتت الإلكتروني في نظام الألياف أحادي الوضع ونظام الألياف متعدد الأوضاع. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن دمجه مع وظائف أخرى لـ IC مستقبل 10 جيجابت / ثانية. يمكن أن يقلل بشكل كبير من تكلفة جهاز الإرسال لنظام الألياف أحادي الوضع ، وكذلك يزيد من مسافة الإرسال لنظام الألياف متعدد الأوضاع مع خسارة أقل لتكلفة جهاز الاستقبال.
جودة منتجات HTF&مضمونة ، ويتم استيراد الملحقات.
جهة الاتصال: support@htfuture.com
سكايب: sales5_ 1909 ، WeChat ، 16635025029
