Oavsett om det gäller att koppla samman samhällen eller kontinenter, är hastighet och noggrannhet de två viktigaste kraven för fiberoptiska nätverk som hanterar kritiska uppgifter. Användare behöver snabbare FTTH-länkar och 5G-mobila anslutningar för att uppnå telemedicin, autonoma fordon, videokonferenser och andra bandbreddsintensiva tillämpningar. Med framväxten av ett stort antal datacenter och den snabba utvecklingen av artificiell intelligens och maskininlärning, i kombination med snabbare nätverkshastigheter och stöd för 800G och uppåt, har alla fiberegenskaper blivit avgörande.
Enligt ITU-T G.650.3-standarden krävs optisk tidsdomänreflektometer (OTDR), optisk förlusttestanordning (OLTS), kromatisk dispersion (CD) och polarisationsmoddispersion (PMD) för att utföra omfattande fiberidentifiering och säkerställa hög nätverksprestanda. Därför är hantering av CD-värden nyckeln till att säkerställa överföringsintegritet och effektivitet.
Även om CD är en naturlig egenskap hos alla optiska fibrer, vilket är utbredningen av bredbandspulser över långa avstånd, blir dispersion ett problem för optiska fibrer med dataöverföringshastigheter som överstiger 10 Gbps enligt ITU-T G.650.3-standarden. CD kan allvarligt påverka signalkvaliteten, särskilt i höghastighetskommunikationssystem, och testning är nyckeln till att hantera denna utmaning.
Vad är CD?
När ljuspulser med olika våglängder utbreder sig i optiska fibrer kan ljusspridningen orsaka pulsöverlappning och distorsion, vilket i slutändan leder till en minskning av kvaliteten på den överförda signalen. Det finns två former av dispersion: materialdispersion och vågledardispersion.
Materialspridning är en inneboende faktor i alla typer av optiska fibrer, vilket kan orsaka att olika våglängder fortplantar sig med olika hastigheter, vilket i slutändan resulterar i att våglängderna når den fjärrstyrda sändtagaren vid olika tidpunkter.
Vågledardispersion sker i vågledarstrukturen hos optiska fibrer, där optiska signaler fortplantar sig genom kärnan och manteln på fibrerna, vilka har olika brytningsindex. Detta resulterar i en förändring i modfältets diameter och en variation i signalhastigheten vid varje våglängd.
Att upprätthålla en viss grad av CD är avgörande för att undvika uppkomsten av andra ickelinjära effekter, därför är noll CD inte tillrådligt. Men CD måste kontrolleras på en acceptabel nivå för att undvika negativa effekter på signalintegritet och tjänstekvalitet.
Vilken inverkan har fibertypen på spridningen?
Som tidigare nämnts är CD en inneboende naturlig egenskap hos alla optiska fibrer, men fibertypen spelar en avgörande roll för hanteringen av CD. Nätoperatörer kan välja "naturliga" dispersionsfibrer eller fibrer med förskjutna dispersionskurvor för att minska effekten av CD inom ett specifikt våglängdsområde.
Den vanligaste fibern i dagens nätverk är standard ITU-T G.652-fibern med naturlig dispersion. ITU-T G-653 nolldispersionsskiftad fiber stöder inte DWDM-överföring, medan G.655 icke-nolldispersionsskiftad fiber har en lägre CD, men har optimerats för långa avstånd och är också dyrare.
I slutändan måste operatörerna förstå vilka typer av fiberoptik som finns i sina nätverk. Om de flesta optiska fibrerna är standard G.652, men vissa är andra typer av fibrer, kommer servicekvaliteten att påverkas om CD-skivorna i alla länkar inte kan ses.
Avslutningsvis
Kromatisk dispersion är fortfarande en utmaning som måste hanteras för att säkerställa tillförlitligheten och effektiviteten hos höghastighetskommunikationssystem. Fiberegenskaper och testning är nyckeln till att lösa dispersionskomplexitet och ger tekniker och ingenjörer insikter för att designa, driftsätta och underhålla infrastruktur som bär global kritisk uppdragskommunikation. Med den kontinuerliga utvecklingen och expansionen av nätverket kommer Softel att fortsätta att förnya sig och lansera lösningar på marknaden, vilket leder vägen för att stödja införandet av avancerad teknik.
Publiceringstid: 20 mars 2025