Inona ny lalan'ny fandrosoana Shannon limit ho an'ny rafitra fandefasana optika?

Inona ny lalan'ny fandrosoana Shannon limit ho an'ny rafitra fandefasana optika?

Ao anatin'ny fikatsahana fahafahana bebe kokoa sy halavirana fandefasana lavitra kokoa amin'ny rafitra fifandraisana optika maoderina, ny tabataba, izay fameperana ara-batana fototra, dia nanery hatrany ny fanatsarana ny fahombiazana.

Ao anatin'ny fomba mahazatraEDFARafitra fanamafisana fibre doped erbium, ny elanelan'ny fandefasana optika tsirairay dia miteraka tabataba famoahana tampoka (ASE) miangona eo amin'ny 0.1dB eo ho eo, izay miorim-paka amin'ny toetra kisendrasendra kuantum amin'ny fifandraisan'ny hazavana/elektronika mandritra ny dingan'ny fanamafisana.

Ity karazana tabataba ity dia miseho amin'ny endrika jitter amin'ny fotoana amin'ny ambaratonga picosecond ao amin'ny sehatry ny fotoana. Araka ny vinavinan'ny modely jitter, eo ambanin'ny fepetran'ny coefficient dispersion 30ps/(nm · km), mitombo 12ps ny jitter rehefa mandefa 1000km. Ao amin'ny sehatry ny matetika, mitarika fihenan'ny tahan'ny signal-to-noise optika (OSNR) izany, ka miteraka fatiantoka fahatsapana 3.2dB (@ BER=1e-9) ao amin'ny rafitra NRZ 40Gbps.

Ny fanamby lehibe kokoa dia avy amin'ny fampifandraisana mavitrika ny vokatra tsy lineary sy ny dispersion amin'ny fibre - ny coefficient dispersion amin'ny fibre mode tokana mahazatra (G.652) ao amin'ny varavarankely 1550nm dia 17ps/(nm · km), miaraka amin'ny fiovan'ny phase tsy lineary vokatry ny modulation phase-ny (SPM). Rehefa mihoatra ny 6dBm ny hery fidirana, dia hanova be ny endriky ny onjam-peo ny vokatry ny SPM.

1

Ao amin'ny rafitra PDM-16QAM 960Gbps aseho amin'ny sary etsy ambony, ny fisokafan'ny maso aorian'ny fandefasana 200km dia 82% amin'ny sanda voalohany, ary ny Q factor dia tazonina amin'ny 14dB (mifanaraka amin'ny BER ≈ 3e-5); Rehefa miitatra hatramin'ny 400km ny halavirana, ny fiantraikan'ny cross phase modulation (XPM) sy ny fifangaroan'ny onja efatra (FWM) dia mahatonga ny haavon'ny fisokafan'ny maso hidina tampoka hatramin'ny 63%, ary ny tahan'ny fahadisoana amin'ny rafitra dia mihoatra ny fetra fanitsiana fahadisoana FEC fanapahan-kevitra sarotra 10 ^ -12.

Tsara homarihina fa hiharatsy ny fiantraikan'ny chirp matetika amin'ny laser modulation mivantana (DML) - ny sandan'ny masontsivana alpha (linewidth enhancement factor) amin'ny laser DFB mahazatra dia eo amin'ny elanelana 3-6, ary ny fiovan'ny matetika eo no ho eo dia mety hahatratra ± 2.5GHz (mifanaraka amin'ny masontsivana chirp C=2.5GHz/mA) amin'ny courant modulation 1mA, ka miteraka tahan'ny fanitarana ny pulse 38% (dispersion cumulative D · L=1360ps/nm) aorian'ny fandefasana amin'ny alàlan'ny fibre G.652 80km.

Ny "channel crosstalk" ao amin'ny rafitra "wavelength division multiplexing" (WDM) dia miteraka sakana lalindalina kokoa. Raha raisina ho ohatra ny elanelan'ny fantsona 50GHz, ny herin'ny fitsabahana ateraky ny fifangaroan'ny onja efatra (FWM) dia manana halavana mahomby Leff eo amin'ny 22km eo ho eo amin'ny fibre optika mahazatra.

Ny "channel crosstalk" ao amin'ny rafitra "wavelength division multiplexing" (WDM) dia miteraka sakana lalindalina kokoa. Raha raisina ho ohatra ny elanelan'ny fantsona 50GHz, ny halavan'ny herin'ny fitsabahana mahomby ateraky ny fifangaroan'ny onja efatra (FWM) dia Leff=22km (mifanaraka amin'ny coefficient attenuation fibre α=0.22 dB/km).

Rehefa ampitomboina ho +15dBm ny hery miditra, dia mitombo 7dB ny haavon'ny crosstalk eo amin'ireo fantsona mifanila (raha oharina amin'ny -30dB ny fototra), ka manery ny rafitra hampitombo ny redundancy forward error correction (FEC) avy amin'ny 7% ka hatramin'ny 20%. Ny vokatry ny famindrana hery vokatry ny stimulated Raman scattering (SRS) dia miteraka fatiantoka eo amin'ny 0.02dB isaky ny kilometatra eo ho eo amin'ny fantsona lava onjam-peo, izay mitarika ho amin'ny fihenan'ny hery hatramin'ny 3.5dB ao amin'ny rafitra C+L band (1530-1625nm). Ilaina ny fanonerana ny tehezan-tendrombohitra amin'ny fotoana tena izy amin'ny alàlan'ny dynamic gain equalizer (DGE).

Azo refesina amin'ny alalan'ny vokatra elanelan'ny bandwidth (B · L) ny fetran'ny fahombiazan'ny rafitra amin'ireo fiantraikany ara-batana ireo miaraka: ny B · L amin'ny rafitra modulation NRZ mahazatra ao amin'ny fibre G.655 (fibre compensated dispersion) dia eo amin'ny 18000 (Gb/s) · km eo ho eo, raha toa kosa ka azo hatsaraina ho 280000 (Gb/s) · km io tondro io miaraka amin'ny modulation PDM-QPSK sy ny teknolojia coherent detection (@ SD-FEC gain 9.5dB).

Ny fibre multiplexing (SDM) 7-core x 3-mode space division multiplexing (SDM) maoderina dia nahatratra fahafaha-mitondra 15.6Pb/s · km (fahafahan'ny fibre tokana 1.53Pb/sx amin'ny halavirana fandefasana 10.2km) tao amin'ny tontolo laboratoara tamin'ny alàlan'ny fanaraha-maso ny fifandraisana malemy eo amin'ny core (<-40dB/km).

Mba hanatonana ny fetran'i Shannon, ireo rafitra maoderina dia mila miara-mampiasa ny teknolojia "probability shaping" (PS-256QAM, izay mahatratra 0.8dB shaping gain), ny "neural network equalization" (nihatsara 37%) ny fahombiazan'ny "NL compensation efficiency", ary ny "distributed Raman amplification" (DRA, gain slope accuration ± 0.5dB) mba hampitomboana ny Q factor amin'ny fandefasana "single carrier 400G PDM-64QAM" amin'ny 2dB (avy amin'ny 12dB ka hatramin'ny 14dB), ary mampihena ny fandeferana OSNR ho 17.5dB/0.1nm (@ BER=2e-2).


Fotoana fandefasana: 12 Jona 2025

  • Teo aloha:
  • Manaraka: