Niezależnie od tego, czy łączymy społeczności, czy obejmujemy kontynenty, prędkość i dokładność to dwa kluczowe wymagania stawiane sieciom światłowodowym, które obsługują komunikację w krytycznych zadaniach. Użytkownicy potrzebują szybszych łączy FTTH i mobilnych połączeń 5G, aby móc korzystać z telemedycyny, pojazdów autonomicznych, wideokonferencji i innych aplikacji wymagających dużej przepustowości. Wraz z pojawieniem się dużej liczby centrów danych oraz szybkim rozwojem sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego, w połączeniu z szybszymi prędkościami sieci i obsługą standardów 800G i wyższych, wszystkie cechy światłowodów stały się kluczowe.
Zgodnie z normą ITU-T G.650.3, do kompleksowej identyfikacji włókien światłowodowych i zapewnienia wysokiej wydajności sieci niezbędne są testy reflektometru w dziedzinie czasu (OTDR), urządzenia do pomiaru strat optycznych (OLTS), dyspersji chromatycznej (CD) i dyspersji modów polaryzacji (PMD). Dlatego zarządzanie wartościami CD ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia integralności i wydajności transmisji.
Chociaż zjawisko CD jest naturalną cechą wszystkich światłowodów, czyli rozproszeniem impulsów szerokopasmowych na duże odległości, zgodnie ze standardem ITU-T G.650.3, dyspersja staje się problemem w przypadku światłowodów o szybkości transmisji danych przekraczającej 10 Gb/s. CD może poważnie wpłynąć na jakość sygnału, szczególnie w szybkich systemach komunikacyjnych, a testowanie jest kluczem do rozwiązania tego problemu.
Co to jest CD?
Gdy impulsy światła o różnych długościach fal rozchodzą się w światłowodach, dyspersja światła może powodować nakładanie się impulsów i ich zniekształcenia, co ostatecznie prowadzi do obniżenia jakości przesyłanego sygnału. Istnieją dwie formy dyspersji: dyspersja materiałowa i dyspersja falowodowa.
Dyspersja materiału jest nieodłącznym czynnikiem wszystkich typów włókien optycznych, który może powodować, że fale o różnych długościach będą się rozprzestrzeniać z różną prędkością, co ostatecznie spowoduje, że fale będą docierać do zdalnego nadajnika-odbiornika w różnym czasie.
Dyspersja falowodowa występuje w strukturze falowodowej włókien światłowodowych, gdzie sygnały optyczne propagują przez rdzeń i płaszcz włókien, które mają różne współczynniki załamania światła. Powoduje to zmianę średnicy pola modowego i zmianę prędkości sygnału dla każdej długości fali.
Utrzymanie pewnego poziomu CD jest kluczowe dla uniknięcia wystąpienia innych efektów nieliniowych, dlatego zerowy poziom CD nie jest zalecany. Jednak CD musi być kontrolowany na akceptowalnym poziomie, aby uniknąć negatywnego wpływu na integralność sygnału i jakość usługi.
Jaki wpływ na dyspersję ma rodzaj włókna?
Jak wspomniano wcześniej, CD jest naturalną cechą każdego światłowodu, ale rodzaj światłowodu odgrywa kluczową rolę w zarządzaniu CD. Operatorzy sieci mogą wybierać włókna o „naturalnej” dyspersji lub włókna z przesuniętymi krzywymi dyspersji, aby zmniejszyć wpływ CD w określonym zakresie długości fal.
W dzisiejszych sieciach najczęściej stosowanym włóknem jest standardowy włókno ITU-T G.652 z naturalną dyspersją. Włókno ITU-T G-653 z przesuniętą zerową dyspersją nie obsługuje transmisji DWDM, natomiast włókno G.655 z przesuniętą niezerową dyspersją ma niższy współczynnik dyspersji, ale zostało zoptymalizowane pod kątem dużych odległości i jest również droższe.
Ostatecznie operatorzy muszą zrozumieć rodzaje światłowodów stosowanych w ich sieciach. Jeśli większość światłowodów to standardowe G.652, ale niektóre to inne rodzaje, to jeśli nie będzie widać sygnałów CD we wszystkich łączach, jakość usług ulegnie pogorszeniu.
Podsumowując
Dyspersja chromatyczna pozostaje wyzwaniem, które należy rozwiązać, aby zapewnić niezawodność i wydajność szybkich systemów komunikacyjnych. Charakterystyka i testowanie światłowodów mają kluczowe znaczenie dla rozwiązania problemu złożoności dyspersji, dostarczając technikom i inżynierom wiedzy niezbędnej do projektowania, wdrażania i utrzymania infrastruktury, która umożliwia globalną komunikację o znaczeniu krytycznym. Dzięki ciągłemu rozwojowi i rozbudowie sieci, Softel będzie nadal wprowadzał innowacje i wprowadzał na rynek rozwiązania, będąc liderem we wspieraniu wdrażania zaawansowanych technologii.
Czas publikacji: 20 marca 2025 r.