Enten det er snakk om å knytte sammen lokalsamfunn eller kontinenter, er hastighet og nøyaktighet de to viktigste kravene for fiberoptiske nettverk som bærer kritisk kommunikasjon. Brukere trenger raskere FTTH-koblinger og 5G-mobiltilkoblinger for å oppnå telemedisin, autonome kjøretøy, videokonferanser og andre båndbreddeintensive applikasjoner. Med fremveksten av et stort antall datasentre og den raske utviklingen av kunstig intelligens og maskinlæring, kombinert med raskere nettverkshastigheter og støtte på 800G og over, har alle fiberegenskaper blitt avgjørende.
I henhold til ITU-T G.650.3-standarden kreves det tester med optisk tidsdomenereflektometer (OTDR), optisk tapstestingsenhet (OLTS), kromatisk dispersjon (CD) og polarisasjonsmodusdispersjon (PMD) for å utføre omfattende fiberidentifikasjon og sikre høy nettverksytelse. Derfor er håndtering av CD-verdier nøkkelen til å sikre overføringsintegritet og effektivitet.
Selv om CD er en naturlig egenskap ved alle optiske fibre, som er forlengelsen av bredbåndspulser over lange avstander, blir spredning et problem for optiske fibre med dataoverføringshastigheter som overstiger 10 Gbps i henhold til ITU-T G.650.3-standarden. CD kan påvirke signalkvaliteten alvorlig, spesielt i høyhastighetskommunikasjonssystemer, og testing er nøkkelen til å løse denne utfordringen.
Hva er CD?
Når lyspulser med forskjellige bølgelengder forplanter seg i optiske fibre, kan spredning av lys forårsake pulsoverlapping og forvrengning, noe som til slutt fører til en reduksjon i kvaliteten på det overførte signalet. Det finnes to former for spredning: materialspredning og bølgelederspredning.
Materialspredning er en iboende faktor i alle typer optiske fibre, som kan føre til at forskjellige bølgelengder forplanter seg med forskjellige hastigheter, noe som til slutt resulterer i at bølgelengdene når den eksterne senderen/mottakeren til forskjellige tider.
Bølgelederdispersjon forekommer i bølgelederstrukturen til optiske fibre, hvor optiske signaler forplanter seg gjennom kjernen og kledningen til fibrene, som har forskjellige brytningsindekser. Dette resulterer i en endring i diameteren til modusfeltet og en variasjon i signalhastigheten ved hver bølgelengde.
Det er avgjørende å opprettholde en viss grad av CD for å unngå andre ikke-lineære effekter, derfor er null CD ikke tilrådelig. Men CD må kontrolleres på et akseptabelt nivå for å unngå negative påvirkninger på signalintegritet og tjenestekvalitet.
Hvilken innvirkning har fibertype på spredning?
Som nevnt tidligere er CD en iboende naturlig egenskap ved enhver optisk fiber, men fibertypen spiller en avgjørende rolle i håndteringen av CD. Nettverksoperatører kan velge "naturlige" dispersjonsfibre eller fibre med dispersjonskurver forskjøvet for å redusere effekten av CD innenfor et bestemt bølgelengdeområde.
Den mest brukte fiberen i dagens nettverk er standard ITU-T G.652-fiberen med naturlig dispersjon. ITU-T G-653 nulldispersjonsskiftet fiber støtter ikke DWDM-overføring, mens G.655 ikke-nulldispersjonsskiftet fiber har en lavere CD, men er optimalisert for lange avstander og er også dyrere.
Til syvende og sist må operatørene forstå hvilke typer fiberoptikk som finnes i nettverkene sine. Hvis de fleste optiske fibrene er standard G.652, men noen er andre typer fibre, vil tjenestekvaliteten bli påvirket hvis CD-ene i alle lenker ikke kan sees.
Avslutningsvis
Kromatisk dispersjon er fortsatt en utfordring som må tas tak i for å sikre påliteligheten og effektiviteten til høyhastighetskommunikasjonssystemer. Fiberegenskaper og testing er nøkkelen til å løse dispersjonskompleksitet, og gir innsikt for teknikere og ingeniører for å designe, distribuere og vedlikeholde infrastruktur som bærer global kritisk oppdragskommunikasjon. Med kontinuerlig utvikling og utvidelse av nettverket vil Softel fortsette å innovere og lansere løsninger på markedet, og lede an i å støtte adopsjonen av avanserte teknologier.
Publiseringstidspunkt: 20. mars 2025