நவீன ஒளியியல் தொடர்பு அமைப்புகளில் அதிக திறன் மற்றும் நீண்ட பரிமாற்ற தூரத்தைப் பின்தொடர்வதில், சத்தம், ஒரு அடிப்படை உடல் வரம்பாக, செயல்திறன் மேம்பாட்டை எப்போதும் கட்டுப்படுத்துகிறது.
ஒரு பொதுவான முறையில்EDFA (EDFA)எர்பியம்-டோப் செய்யப்பட்ட ஃபைபர் பெருக்கி அமைப்பில், ஒவ்வொரு ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்மிஷன் ஸ்பேனும் தோராயமாக 0.1dB திரட்டப்பட்ட தன்னிச்சையான உமிழ்வு சத்தத்தை (ASE) உருவாக்குகிறது, இது பெருக்கச் செயல்பாட்டின் போது ஒளி/எலக்ட்ரான் தொடர்புகளின் குவாண்டம் சீரற்ற தன்மையில் வேரூன்றியுள்ளது.
இந்த வகையான சத்தம் நேரக் களத்தில் பைக்கோசெகண்ட் நிலை நேர நடுக்கமாக வெளிப்படுகிறது. நடுக்கம் மாதிரி கணிப்பின்படி, 30ps/(nm · km) சிதறல் குணகத்தின் நிபந்தனையின் கீழ், 1000 கிமீ கடத்தும் போது நடுக்கம் 12ps அதிகரிக்கிறது. அதிர்வெண் களத்தில், இது ஆப்டிகல் சிக்னல்-டு-இரைச்சல் விகிதத்தில் (OSNR) குறைவதற்கு வழிவகுக்கிறது, இதன் விளைவாக 40Gbps NRZ அமைப்பில் 3.2dB (BER=1e-9 இல்) உணர்திறன் இழப்பு ஏற்படுகிறது.
ஃபைபர் நான்லீனியர் விளைவுகள் மற்றும் சிதறலின் டைனமிக் இணைப்பிலிருந்து மிகவும் கடுமையான சவால் வருகிறது - 1550nm சாளரத்தில் வழக்கமான ஒற்றை-முறை ஃபைபரின் (G.652) சிதறல் குணகம் 17ps/(nm · km) ஆகும், இது சுய கட்ட பண்பேற்றத்தால் (SPM) ஏற்படும் நேரியல் அல்லாத கட்ட மாற்றத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. உள்ளீட்டு சக்தி 6dBm ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்போது, SPM விளைவு துடிப்பு அலைவடிவத்தை கணிசமாக சிதைக்கும்.
மேலே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள 960Gbps PDM-16QAM அமைப்பில், 200 கிமீ பரிமாற்றத்திற்குப் பிறகு கண் திறப்பு ஆரம்ப மதிப்பில் 82% ஆகும், மேலும் Q காரணி 14dB இல் பராமரிக்கப்படுகிறது (BER ≈ 3e-5 உடன் தொடர்புடையது); தூரம் 400 கிமீ வரை நீட்டிக்கப்படும்போது, குறுக்கு கட்ட பண்பேற்றம் (XPM) மற்றும் நான்கு அலை கலவை (FWM) ஆகியவற்றின் ஒருங்கிணைந்த விளைவு கண் திறப்பு அளவை 63% ஆகக் கூர்மையாகக் குறைக்கிறது, மேலும் கணினி பிழை விகிதம் 10 ^ -12 என்ற கடினமான முடிவு FEC பிழை திருத்த வரம்பை மீறுகிறது.
நேரடி பண்பேற்ற லேசரின் (DML) அதிர்வெண் சிர்ப் விளைவு மோசமடையும் என்பது குறிப்பிடத்தக்கது - ஒரு பொதுவான DFB லேசரின் ஆல்பா அளவுரு (கோட்டு அகல மேம்பாட்டு காரணி) மதிப்பு 3-6 வரம்பில் உள்ளது, மேலும் அதன் உடனடி அதிர்வெண் மாற்றம் 1mA பண்பேற்ற மின்னோட்டத்தில் ± 2.5GHz (சிர்ப் அளவுரு C=2.5GHz/mA உடன் தொடர்புடையது) ஐ அடையலாம், இதன் விளைவாக 80km G.652 ஃபைபர் வழியாக பரிமாற்றத்திற்குப் பிறகு 38% (ஒட்டுமொத்த சிதறல் D · L=1360ps/nm) துடிப்பு விரிவடையும் விகிதம் ஏற்படுகிறது.
அலைநீளப் பிரிவு மல்டிபிளெக்சிங் (WDM) அமைப்புகளில் சேனல் க்ராஸ்டாக் ஆழமான தடைகளை உருவாக்குகிறது. 50GHz சேனல் இடைவெளியை உதாரணமாக எடுத்துக் கொண்டால், நான்கு அலை கலவை (FWM) காரணமாக ஏற்படும் குறுக்கீடு சக்தி சாதாரண ஆப்டிகல் ஃபைபர்களில் சுமார் 22 கிமீ நீள நீளத்தைக் கொண்டுள்ளது.
அலைநீளப் பிரிவு மல்டிபிளெக்சிங் (WDM) அமைப்புகளில் சேனல் க்ராஸ்டாக் ஆழமான தடைகளை உருவாக்குகிறது. 50GHz சேனல் இடைவெளியை உதாரணமாக எடுத்துக் கொண்டால், நான்கு அலை கலவை (FWM) மூலம் உருவாக்கப்படும் குறுக்கீடு சக்தியின் பயனுள்ள நீளம் Leff=22km (ஃபைபர் அட்டென்யூவேஷன் குணகம் α=0.22 dB/km உடன் தொடர்புடையது).
உள்ளீட்டு சக்தி +15dBm ஆக அதிகரிக்கப்படும்போது, அருகிலுள்ள சேனல்களுக்கு இடையிலான குறுக்குவெட்டு நிலை 7dB அதிகரிக்கிறது (-30dB அடிப்படையுடன் ஒப்பிடும்போது), இது கணினியை முன்னோக்கி பிழை திருத்தம் (FEC) மிகைப்படுத்தலை 7% இலிருந்து 20% ஆக அதிகரிக்க கட்டாயப்படுத்துகிறது. தூண்டப்பட்ட ராமன் சிதறல் (SRS) காரணமாக ஏற்படும் சக்தி பரிமாற்ற விளைவு நீண்ட அலைநீள சேனல்களில் ஒரு கிலோமீட்டருக்கு தோராயமாக 0.02dB இழப்பை ஏற்படுத்துகிறது, இது C+L பேண்டில் (1530-1625nm) அமைப்பில் 3.5dB வரை சக்தி குறைவதற்கு வழிவகுக்கிறது. டைனமிக் ஆதாய சமநிலைப்படுத்தி (DGE) மூலம் நிகழ்நேர சாய்வு இழப்பீடு தேவைப்படுகிறது.
இந்த இயற்பியல் விளைவுகளின் ஒருங்கிணைந்த அமைப்பு செயல்திறன் வரம்பை அலைவரிசை தூர தயாரிப்பு (B · L) மூலம் அளவிட முடியும்: G.655 ஃபைபரில் (சிதறல் ஈடுசெய்யப்பட்ட ஃபைபர்) ஒரு பொதுவான NRZ பண்பேற்ற அமைப்பின் B · L தோராயமாக 18000 (Gb/s) · km ஆகும், அதே நேரத்தில் PDM-QPSK பண்பேற்றம் மற்றும் ஒத்திசைவான கண்டறிதல் தொழில்நுட்பத்துடன், இந்த காட்டி 280000 (Gb/s) · km (@ SD-FEC ஆதாயம் 9.5dB) ஆக மேம்படுத்தப்படலாம்.
ஆய்வக சூழல்களில், மைய குறுக்குவெட்டுக் கட்டுப்பாட்டிற்கு இடையேயான பலவீனமான இணைப்பு (<-40dB/km) மூலம், அதிநவீன 7-கோர் x 3-மோட் ஸ்பேஸ் டிவிஷன் மல்டிபிளெக்சிங் ஃபைபர் (SDM) 15.6Pb/s · km (ஒற்றை ஃபைபர் திறன் 1.53Pb/sx டிரான்ஸ்மிஷன் தூரம் 10.2km) பரிமாற்ற திறனை அடைந்துள்ளது.
ஷானன் வரம்பை அணுக, நவீன அமைப்புகள் நிகழ்தகவு வடிவமைத்தல் (PS-256QAM, 0.8dB வடிவமைத்தல் ஆதாயத்தை அடைதல்), நரம்பியல் நெட்வொர்க் சமப்படுத்தல் (NL இழப்பீட்டு செயல்திறன் 37% ஆல் மேம்படுத்தப்பட்டது), மற்றும் விநியோகிக்கப்பட்ட ராமன் பெருக்கம் (DRA, சாய்வு துல்லியத்தைப் பெறுதல் ± 0.5dB) தொழில்நுட்பங்களை கூட்டாகப் பின்பற்ற வேண்டும், இது ஒற்றை கேரியர் 400G PDM-64QAM பரிமாற்றத்தின் Q காரணியை 2dB (12dB இலிருந்து 14dB வரை) அதிகரிக்கவும், OSNR சகிப்புத்தன்மையை 17.5dB/0.1nm (BER=2e-2 இல்) ஆக தளர்த்தவும் அவசியம்.
இடுகை நேரம்: ஜூன்-12-2025