በዘመናዊ የኦፕቲካል ኮሙኒኬሽን ስርዓቶች ውስጥ ከፍተኛ አቅም እና ረጅም የስርጭት ርቀት ለማግኘት ሲባል፣ ጫጫታ፣ እንደ መሰረታዊ አካላዊ ገደብ፣ ሁልጊዜ የአፈጻጸም መሻሻልን ይገድባል።
በተለመደው ሁኔታኢዴፋበኤርቢየም-ዶፔድ ፋይበር ማጉያ ሲስተም፣ እያንዳንዱ የኦፕቲካል ማስተላለፊያ ክፍተት በግምት 0.1dB የተከማቸ ድንገተኛ የልቀት ድምጽ (ASE) ያመነጫል፣ ይህም በማጉላት ሂደት ወቅት የብርሃን/ኤሌክትሮን መስተጋብር በኳንተም የዘፈቀደ ተፈጥሮ ላይ የተመሠረተ ነው።
ይህ ዓይነቱ ጫጫታ በጊዜ ጎራ ውስጥ እንደ ፒኮሰከንድ ደረጃ የጊዜ አቆጣጠር ጅተር ሆኖ ይታያል። እንደ ጂተር ሞዴል ትንበያ፣ በ30ps/(nm · km) የመበተን ኮፊሸንት ሁኔታ፣ 1000km ሲያስተላልፍ ጅረቱ በ12ps ይጨምራል። በድግግሞሽ ጎራ ውስጥ፣ የኦፕቲካል ሲግናል-ወደ-ጫጫታ ጥምርታ (OSNR) እንዲቀንስ ያደርጋል፣ ይህም በ40Gbps NRZ ስርዓት ውስጥ 3.2dB (@BER=1e-9) የስሜታዊነት መጥፋትን ያስከትላል።
ይበልጥ ከባድ የሆነው ፈተና የሚመጣው ከፋይበር መስመራዊ ያልሆኑ ተፅዕኖዎች እና መበታተን ተለዋዋጭ ትስስር ነው - በ1550nm መስኮት ውስጥ የተለመደው ነጠላ-ሁነታ ፋይበር (G.652) የመበታተን ኮፊሸንት 17ps/(nm · ኪ.ሜ) ሲሆን በራስ-ሰር ሞዱሌሽን (SPM) ምክንያት ከሚከሰተው መስመራዊ ያልሆነ የደረጃ ፈረቃ ጋር ተደምሮ ነው። የግቤት ኃይሉ ከ6dBm ሲበልጥ፣ የSPM ተፅዕኖ የልብ ምት ሞገድ ቅርፁን በእጅጉ ያዛባል።
ከላይ በተጠቀሰው ምስል ላይ እንደሚታየው 960Gbps PDM-16QAM ስርዓት ውስጥ፣ ከ200 ኪ.ሜ ስርጭት በኋላ ያለው የአይን መክፈቻ ከመጀመሪያው እሴት 82% ሲሆን የQ ፋክተር ደግሞ በ14dB (ከBER ≈ 3e-5 ጋር የሚመጣጠን) ይጠበቃል፤ ርቀቱ ወደ 400 ኪ.ሜ ሲራዘም፣ የመስቀል ደረጃ ሞዱሌሽን (XPM) እና የአራት ሞገድ ድብልቅ (FWM) ጥምር ውጤት የአይን መክፈቻ ዲግሪ በከፍተኛ ሁኔታ ወደ 63% እንዲወርድ ያደርጋል፣ እና የስርዓት ስህተት መጠን ከከባድ ውሳኔ FEC የስህተት ማስተካከያ ገደብ 10 ^ -12 ይበልጣል።
የቀጥታ ሞዱሽን ሌዘር (DML) የድግግሞሽ ቺፕ ተጽእኖ እየተባባሰ እንደሚሄድ ልብ ሊባል ይገባል - የአንድ የተለመደ DFB ሌዘር የአልፋ መለኪያ (የመስመር ስፋት ማበልጸጊያ ፋክተር) እሴት ከ3-6 ባለው ክልል ውስጥ ሲሆን፣ የፈጣን ድግግሞሽ ለውጡ በ1mA የሞዱሌሽን ጅረት ላይ ± 2.5GHz (ከቺርፕ መለኪያ C=2.5GHz/mA ጋር የሚዛመድ) ሊደርስ ይችላል፣ ይህም በ80 ኪ.ሜ G.652 ፋይበር በኩል ከተላለፈ በኋላ የ 38% የልብ ምት ማስፋፊያ ፍጥነት (የድምር ስርጭት D · L=1360ps/nm) ያስከትላል።
በሞገድ ርዝመት ዲቪዥን መልቲፕሌክሲንግ (WDM) ስርዓቶች ውስጥ የቻናል ክሮስቶክ ጥልቅ እንቅፋቶችን ይፈጥራል። የ50GHz የቻናል ክፍተትን እንደ ምሳሌ ስንወስድ፣ በአራት ሞገድ ማደባለቅ (FWM) ምክንያት የሚመጣው የጣልቃ ገብነት ኃይል በመደበኛ የኦፕቲካል ፋይበርዎች ውስጥ 22 ኪ.ሜ ያህል ውጤታማ ርዝመት አለው።
በሞገድ ርዝመት ክፍፍል መልቲፕሌክሲንግ (WDM) ስርዓቶች ውስጥ የቻናል ክሮስቶክ ጥልቅ እንቅፋቶችን ይፈጥራል። የ50GHz የቻናል ክፍተትን እንደ ምሳሌ ስንወስድ፣ በአራት ሞገድ ማደባለቅ (FWM) የሚመነጨው ውጤታማ የጣልቃ ገብነት ኃይል ርዝመት Leff=22 ኪ.ሜ (ከፋይበር ማሽቆልቆል ኮፊሸንት α=0.22 dB/ኪሜ ጋር የሚመጣጠን) ነው።
የግቤት ኃይል ወደ +15dBm ሲጨምር፣ በአጎራባች ቻናሎች መካከል ያለው የመስቀለኛ መንገድ ደረጃ በ7dB ይጨምራል (ከ-30dB መነሻ አንፃር)፣ ስርዓቱ ወደፊት የሚሄደውን የስህተት ማስተካከያ (FEC) ድግግሞሽ ከ7% ወደ 20% እንዲጨምር ያስገድደዋል። በተነቃቂ የራማን መበታተን (SRS) ምክንያት የሚመጣው የኃይል ማስተላለፊያ ውጤት በረጅም የሞገድ ርዝመት ቻናሎች ውስጥ በኪሎ ሜትር በግምት 0.02dB ኪሳራ ያስከትላል፣ ይህም በC+L ባንድ (1530-1625nm) ስርዓት ውስጥ እስከ 3.5dB የኃይል መቀነስ ያስከትላል። በእውነተኛ ጊዜ የመንሸራተት ካሳ በዳይናሚክ ጌይን እኩልታ (DGE) በኩል ያስፈልጋል።
የእነዚህ አካላዊ ተፅእኖዎች የተጣመሩበት የስርዓት አፈጻጸም ገደብ በባንድዊድዝ ርቀት ምርት (B · L) ሊለካ ይችላል፡ በG.655 ፋይበር ውስጥ የተለመደው የNRZ ሞጁል ሲስተም B · L በግምት 18000 (Gb/s) · ኪ.ሜ ሲሆን፣ በPDM-QPSK ሞጁል እና በተቀናጀ የመመርመሪያ ቴክኖሎጂ፣ ይህ አመላካች ወደ 280000 (Gb/s) · ኪ.ሜ (@SD-FEC gain 9.5dB) ሊሻሻል ይችላል።
ዘመናዊው ባለ 7-ኮር x ባለ 3-ሞድ የጠፈር ክፍፍል መልቲፕሌክሲንግ ፋይበር (SDM) በላብራቶሪ አካባቢዎች ደካማ በሆነ የኢንተር ኮር ክሮስቶክ ቁጥጥር (<-40dB/km) አማካኝነት 15.6Pb/s · ኪ.ሜ (1.53Pb/sx የመተላለፊያ ርቀት 10.2 ኪ.ሜ) የማስተላለፊያ አቅም አግኝቷል።
የሻነንን ገደብ ለመቅረብ፣ ዘመናዊ ስርዓቶች በጋራ የፕሮባቢሊቲ መቅረጽ (PS-256QAM፣ 0.8dB የቅርጽ ትርፍ ማሳካት)፣ የነርቭ አውታረ መረብ እኩልነት (NL የካሳ ቅልጥፍና በ37%) ተሻሽሏል፣ እና የተከፋፈለ የራማን ማጉያ (DRA፣ የዳሌ ትክክለኛነትን ± 0.5dB) ቴክኖሎጂዎችን በመጠቀም የአንድ ተሸካሚ 400G PDM-64QAM ስርጭትን በ2dB (ከ12dB እስከ 14dB) ለመጨመር እና የOSNR መቻቻልን ወደ 17.5dB/0.1nm (@ BER=2e-2) ማላላት አለባቸው።
የፖስታ ሰዓት፡ ሰኔ-12-2025