Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda Densa (DWDM) são uma parte importante das modernas redes de backbone de longa distância e redes metropolitanas. Em aplicações de transmissão de longa distância, a atenuação e a dispersão da fibra são os principais fatores que afetam a transmissão do sinal óptico, portanto, dispositivos ativos como o Amplificador de Fibra Dopada com Érbio (EDFA) e o Compensador de Dispersão (DCM) são comumente usados em sistemas de Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda Denso (DWDM). para garantir a qualidade da transmissão de fibra.
Atenuação e dispersão de fibra
O sinal óptico no processo de transmissão será afetado por uma variedade de fatores, incluindo o tipo de fibra, aplicações específicas, etc., dos quais, a atenuação e dispersão da fibra é um fator importante que afeta diretamente a qualidade da transmissão do sinal óptico.
A atenuação da fibra óptica é o processo de transmissão do sinal óptico na fibra, sua potência com o aumento da distância de transmissão na forma de decaimento exponencial. Os principais fatores que causam a atenuação da fibra são: intrínseca, flexão, extrusão, impurezas, não homogeneidade, encaixe, etc. Intrínseca é a perda inerente da fibra, incluindo espalhamento Rayleigh, absorção inerente, etc.; flexão é a parte de flexão da fibra da luz será espalhada devido à perda; extrusão é a fibra é espremida pela perda causada pela micro-flexão; impurezas são as impurezas da fibra na absorção e espalhamento de sinais ópticos causados por perda; heterogeneidade é o índice de refração do material da fibra da perda causada por irregularidades; ancoragem é a perda de ancoragem de fibra. No sistema DWDM, a atenuação da fibra determina em grande parte a distância de transmissão do sistema.
O sinal óptico transmitido na fibra óptica é composto por diferentes componentes de frequência e diferentes componentes de modo, que possuem diferentes velocidades de propagação, e estes causarão alterações na forma da forma de onda do pulso, que é dispersão, dispersão de fibra geralmente inclui dispersão de modo, dispersão de material e dispersão do guia de ondas. A dispersão de modo é a dispersão causada pelos diferentes componentes tangenciais das constantes de transmissão e diferentes velocidades de grupo de cada modo da fibra no mesmo comprimento de onda durante a transmissão multimodo; a dispersão do material é causada pelas próprias características do material da fibra; a dispersão do guia de onda é causada pelo guia de onda óptico na fibra. Para fibra multimodo, a dispersão total é igual à soma dos três; para fibra monomodo, porque há apenas um modo de transmissão, a dispersão total é a soma da dispersão do material e da dispersão do guia de onda.
Como mencionado acima, a atenuação e a dispersão da fibra têm um impacto significativo no desempenho dos sistemas DWDM e, para minimizar esses efeitos, amplificadores de fibra dopada com érbio (EDFAs) e compensadores de dispersão (DCMs) são frequentemente usados para compensar a perda e dispersão da fibra.
Amplificador de fibra dopado com érbio (EDFA) é um dispositivo óptico que amplifica diretamente os sinais ópticos em sistemas de comunicação de fibra óptica, com as vantagens de alto ganho, ampla largura de banda, baixo ruído e alta potência de saída de saturação, etc. No entanto, em sistemas DWDM, as características de ganho de comprimento de onda do amplificador de fibra dopado com érbio (EDFA) não são planas, o que fará com que a potência (relação sinal-ruído óptico) de cada canal óptico do sistema seja seriamente desigual e canais que se desviem do ganho peak will Os canais que se desviarem do pico de ganho serão detectados incorretamente, resultando em sério impacto no desempenho do sistema. Portanto, em redes DWDM de longa distância, amplificadores de fibra dopada com érbio (EDFAs) são geralmente instalados em linhas de fibra em certas distâncias de intervalo, e o número de EDFAs usados em uma determinada área é geralmente limitado pelo tipo de fibra, número de canais, distância de transmissão de dados e o valor de relação sinal-ruído óptico permitido.
O uso generalizado do amplificador de fibra dopado com érbio (EDFA) resolveu amplamente o problema de perda de transmissão dos sistemas de comunicação de fibra óptica de alta velocidade, mas a dispersão da fibra também é um dos principais fatores que limitam a distância do relé e a capacidade de comunicação dos sistemas de transmissão de fibra óptica , assimDWDMas redes também usam compensador de dispersão (DCM), compensador de dispersão (DCM) é usado principalmente para compensar a dispersão de material e dispersão de guia de onda em linhas de fibra óptica. dispersão. Deve-se notar que o compensador de dispersão (DCM) em redes DWDM também causa alguma atenuação de fibra na linha de fibra, e deve ser usado em conjunto com um amplificador de fibra dopado com érbio (EDFA).
