Заманча оптик элемтә системаларында югарырак сыйдырышлылык һәм озаграк тапшыру арасы эзләгәндә, шау-шу, төп физик чикләү буларак, һәрвакыт эшчәнлекне яхшыртуга комачаулый.
Гадәти рәвештәEDFAэрбий белән кушылган җепсел көчәйткеч системасы, һәр оптик тапшыру аралыгы якынча 0,1 дБ тупланган үзеннән-үзе барлыкка килә торган шау-шу (ASE) барлыкка китерә, бу көчәйтү процессы вакытында яктылык/электрон үзара тәэсир итешүенең квант очраклы табигатенә нигезләнгән.
Бу төр шау вакыт өлкәсендә пикосекунд дәрәҗәсендәге вакыт тибрәнүе буларак күренә. Дибрәнү моделе фаразы буенча, 30ps/(нм · км) дисперсия коэффициенты шартында, 1000 км тапшырганда тибрәнү 12ps ка арта. Ешлык өлкәсендә бу оптик сигнал-шау нисбәтенең (OSNR) кимүенә китерә, нәтиҗәдә 40Gbps NRZ системасында сизгерлек 3,2dB (@ BER=1e-9) югала.
Җепсел сызыклы булмаган эффектлар һәм дисперсиянең динамик бәйләнешеннән тагын да җитдирәк кыенлыклар туа - гадәти бер режимлы җепселнең (G.652) дисперсия коэффициенты 1550 нм тәрәзәсендә 17 пс/(нм · км) тәшкил итә, бу үзфаза модуляциясе (SPM) аркасында килеп чыккан сызыклы булмаган фаза күчеше белән берләштерелгән. Керү көче 6 дБм дан артканда, SPM эффекты импульс дулкын формасын сизелерлек бозачак.
Югарыдагы рәсемдә күрсәтелгән 960 Гбит/с PDM-16QAM системасында, 200 км тапшырудан соң күз ачылуы башлангыч кыйммәтнең 82% тәшкил итә, һәм Q факторы 14 дБ дәрәҗәсендә саклана (BER ≈ 3e-5 гә туры килә); Ара 400 км га кадәр озайтылганда, фазаара модуляция (XPM) һәм дүрт дулкын катнашмасының (FWM) берләштерелгән эффекты күз ачылу дәрәҗәсенең кискен 63% ка кадәр төшүенә китерә, һәм система хатасы дәрәҗәсе каты карар кабул итү FEC хата төзәтү чигеннән 10 ^ -12 артып китә.
Шунысын да билгеләп үтәргә кирәк, туры модуляция лазерының (DML) ешлык чирп эффекты начарланачак - гадәти DFB лазерының альфа параметры (сызык киңлеген арттыру коэффициенты) кыйммәте 3-6 диапазонында, һәм аның тизлек үзгәреше 1 мА модуляция тогында ± 2,5 ГГцка җитәргә мөмкин (чирп параметры C=2,5 ГГц/мА га туры килә), нәтиҗәдә 80 км G.652 җепсел аша тапшырганнан соң импульс киңәю тизлеге 38% тәшкил итә (кумулятив дисперсия D · L=1360ps/нм).
Дулкын озынлыгын бүлү мультиплекслау (WDM) системаларында каналларның үзара бәйләнеше тирәнрәк киртәләрне тудыра. 50 ГГц канал аралыгын мисал итеп алсак, дүрт дулкын катнашмасы (FWM) нәтиҗәсендә барлыкка килгән комачаулаучы көч гадәти оптик җепселләрдә якынча 22 км эффектив сул озынлыкка ия.
Дулкын озынлыгын бүлү мультиплекслау (WDM) системаларында каналлар арасындагы үзара бәйләнеш тирәнрәк киртәләрне тудыра. 50 ГГц канал аралыгын мисал итеп алсак, дүрт дулкын кушуы (FWM) белән барлыкка килгән комачаулаучы көчнең эффектив озынлыгы Leff=22 км (җепселләрнең йомшару коэффициентына туры килә α=0,22 дБ/км).
Керү куәте +15 дБм га кадәр арттырылганда, күрше каналлар арасындагы үзара бәйләнеш дәрәҗәсе 7 дБ га арта (-30 дБ башлангыч сызыкка карата), бу системаны туры хата төзәтү (FEC) резервын 7% тан 20% ка кадәр арттырырга мәҗбүр итә. Стимуллаштырылган Раман чәчелүе (SRS) нәтиҗәсендә көч тапшыру эффекты озын дулкын озынлыгындагы каналларда километрга якынча 0,02 дБ югалтуга китерә, бу C+L диапазонында (1530-1625 нм) көчнең 3,5 дБ га кадәр кимүенә китерә. Динамик көчәйтү эквалайзеры (DGE) аша реаль вакыт авышлыгын компенсацияләү кирәк.
Бу физик эффектларның системаның эшләү чиген бергә кушып күрсәтү дистанциясе тапкырламасы (B · L) белән санлаштырырга мөмкин: G.655 җепселендәге (дисперсия белән компенсацияләнгән җепсел) гадәти NRZ модуляция системасының B · L якынча 18000 (Гб/с) · км тәшкил итә, ә PDM-QPSK модуляциясе һәм когерент детекторлау технологиясе белән бу күрсәткечне 280000 (Гб/с) · км га кадәр яхшыртырга мөмкин (@ SD-FEC көчәйтүе 9.5дБ).
Лаборатория мохитендә үзәкләр арасындагы көчсез тоташу (<-40дБ/км) ярдәмендә алдынгы 7 үзәкле x 3 режимлы киңлек бүленеше мультиплекслау җепселләре (SDM) 15,6 Пб/с · км тапшыру сыйдырышлыгына иреште (бер җепсел сыйдырышлыгы 1,53 Пб/сх тапшыру арасы 10,2 км).
Шеннон чигенә якынлашу өчен, заманча системаларга бер ташучы 400G PDM-64QAM тапшыруының Q факторын 2 дБ га арттыру (12 дБ дан 14 дБ га кадәр) һәм OSNR толерантлыгын 17,5 дБ/0,1 нм га кадәр йомшарту өчен ихтималлык формалаштыру (PS-256QAM, 0,8 дБ формалаштыру көчәйтүенә ирешү), нейрон челтәрен тигезләү (NL компенсация нәтиҗәлелеге 37% ка яхшырды) һәм таратылган Раман көчәйтү (DRA, көчәйтү авышлыгы төгәллеге ± 0,5 дБ) технологияләрен бергәләп кулланырга кирәк (@ BER=2e-2).
Бастырылган вакыты: 2025 елның 12 июне