Czym jest dyspersjaświatłowody?
Kiedy poświecisz białą wiązką światła na pryzmat, zobaczysz, że światło składa się z tęczowych pasm lub widm. Zjawisko to jest przykładem dyspersji. Światło czerwone o długości fali 700 nm i światło fioletowe o długości fali 400 nm znajdują się na przeciwnych końcach widma widzialnego. Ale co powoduje, że różne długości fal światła oddzielają się od siebie?
To szkło! Niezależnie od tego, czy jest to pryzmat wykonany ze szkła, czy światłowód z rdzeniem ze stopionego szkła krzemionkowego, ponieważ szkło jest ośrodkiem dyspersyjnym, wszystkie mają zdolność zaginania różnych długości fal światła pod różnymi kątami. Aby scharakteryzować szkło lub inne rodzaje mediów, przez które może przechodzić światło, używany jest parametr zwany współczynnikiem załamania światła (lub nazywany również współczynnikiem załamania światła). Liczba ta odnosi się do prędkości, z jaką światło przechodzi przez ośrodek. Typowy współczynnik załamania światła światłowodu jednomodowego wynosi około 1,461, co oznacza, że światło porusza się 1,46 razy szybciej w próżni niż we włóknie. Jednak wartość ta zmienia się nieznacznie przy różnych długościach fal. Zazwyczaj w optyce im dłuższa długość fali, tym niższy współczynnik załamania światła.
Definicja prędkości światła to: prędkość =prędkość światła / współczynnik załamania światła.
W rezultacie, gdy różne kolory widma poruszają się z różnymi prędkościami ze względu na różnicę współczynnika załamania światła, na powyższym obrazie światło czerwone porusza się szybciej niż światło niebieskie ze względu na niższy współczynnik załamania światła. Na odległość czerwony i niebieski będą bardziej oddalone od siebie, więc sygnał będzie szerszy.
Jeśli nie jest to zarządzane, może to powodować poważne problemy w systemach komunikacji sieciowej, zwłaszcza w aplikacjach o dużej przepływności. Systemy 40G są bardziej podatne na dyspersję niż systemy 10G, ponieważ impulsy sygnału są gęstsze u źródła. System 10G może działać bezawaryjnie do 100 kilometrów, podczas gdy system 40G może działać tylko przez kilka kilometrów bez rozwiązania kompensacji dyspersji.
(Należy zauważyć, że specyfikacje światłowodów często podają wartość indeksu grupowego w odniesieniu do prędkości grupowej, a nie prędkości fazowej. W rezultacie wartość indeksu będzie rosła wraz z długością fali. Można to osiągnąć na przykład przez firmę Corning ® SMF{0}}® Ultra światłowód jednomodowy zobacz, gdzie RFI przy 1310 nm wynosi 1,4676, a przy 1550 nm wynosi 1,4682)
Jak moduły kompensacji dyspersji zmniejszają dyspersję
Moduł kompensacji dyspersji (lub DCM) służy do kompensacji skumulowanej dyspersji w światłowodzie jednomodowym, a współczynnik dyspersji służy do scharakteryzowania wartości dyspersji. Zwykły SMF wynosi około plus 16~17 ps/(nm*km) przy 1550 nm. Aby właściwie rozwiązać ten problem, DCM są zbudowane przy użyciu specjalnego typu światłowodu kompensującego dyspersję wewnątrz modułu, który ma ujemny współczynnik dyspersji w zakresie od -30 do -300 ps/(nm*km).
Na przykład skumulowana dyspersja dla światłowodu o długości 10 km wyniesie plus 160~170 ps/nm, więc aby zrekompensować tę wielkość dyspersji, w łączu zostanie dodany DCM, aby zmniejszyć całkowitą dyspersję blisko do 0 ps przy określonej i obliczonej długości włókna /(nm*km). Technologia Shenzhen Xianyitong zapewnia wysokiej jakości kompensatory dyspersji dla światłowodów G652 i G655, szczególnie do transmisji sygnału na duże odległości z szybkością powyżej 10G.
