Fl-insegwiment ta' kapaċità ogħla u distanza ta' trasmissjoni itwal fis-sistemi moderni ta' komunikazzjoni ottika, l-istorbju, bħala limitazzjoni fiżika fundamentali, dejjem illimita t-titjib tal-prestazzjoni.
F'tipikuEDFASistema ta' amplifikatur tal-fibra ddoppjata bl-erbju, kull medda ta' trasmissjoni ottika tiġġenera madwar 0.1dB ta' storbju ta' emissjoni spontanja akkumulat (ASE), li huwa msejjes fuq in-natura każwali kwantistika tal-interazzjoni dawl/elettron matul il-proċess ta' amplifikazzjoni.
Dan it-tip ta' storbju jimmanifesta ruħu bħala jitter tal-ħin fil-livell ta' pikosekondi fid-dominju tal-ħin. Skont it-tbassir tal-mudell tal-jitter, taħt il-kundizzjoni ta' koeffiċjent ta' dispersjoni ta' 30ps/(nm · km), il-jitter jiżdied bi 12ps meta jiġu trasmessi 1000km. Fid-dominju tal-frekwenza, dan iwassal għal tnaqqis fil-proporzjon tas-sinjal ottiku għall-istorbju (OSNR), li jirriżulta f'telf ta' sensittività ta' 3.2dB (@ BER=1e-9) fis-sistema NRZ ta' 40Gbps.
L-isfida aktar serja ġejja mill-akkoppjar dinamiku tal-effetti mhux lineari tal-fibra u d-dispersjoni - il-koeffiċjent tad-dispersjoni tal-fibra konvenzjonali b'modalità waħda (G.652) fit-tieqa ta' 1550nm huwa 17ps/(nm · km), flimkien mal-bidla fil-fażi mhux lineari kkawżata mill-modulazzjoni tal-fażi awtonoma (SPM). Meta l-qawwa tad-dħul taqbeż is-6dBm, l-effett SPM se jgħawweġ b'mod sinifikanti l-forma tal-mewġa tal-polz.
Fis-sistema PDM-16QAM ta' 960Gbps murija fil-figura ta' hawn fuq, il-ftuħ tal-għajn wara trasmissjoni ta' 200km huwa 82% tal-valur inizjali, u l-fattur Q jinżamm f'14dB (li jikkorrispondi għal BER ≈ 3e-5); Meta d-distanza tiġi estiża għal 400km, l-effett ikkombinat tal-modulazzjoni tal-fażi inkroċjata (XPM) u t-taħlit ta' erba' mewġ (FWM) jikkawża li l-grad tal-ftuħ tal-għajn jonqos sew għal 63%, u r-rata ta' żball tas-sistema taqbeż il-limitu ta' korrezzjoni ta' żball FEC ta' deċiżjoni iebsa ta' 10 ^ -12.
Ta' min jinnota li l-effett taċ-chirp tal-frekwenza tal-lejżer b'modulazzjoni diretta (DML) se jiggrava - il-valur tal-parametru alfa (fattur tat-titjib tal-wisa' tal-linja) ta' lejżer DFB tipiku huwa fil-medda ta' 3-6, u l-bidla istantanja fil-frekwenza tiegħu tista' tilħaq ± 2.5GHz (li tikkorrispondi għall-parametru taċ-chirp C=2.5GHz/mA) f'kurrent ta' modulazzjoni ta' 1mA, li tirriżulta f'rata ta' twessigħ tal-polz ta' 38% (dispersjoni kumulattiva D · L=1360ps/nm) wara t-trażmissjoni permezz ta' fibra G.652 ta' 80km.
Il-crosstalk tal-kanali fis-sistemi ta' multiplexing tad-diviżjoni tal-wavelength (WDM) jikkostitwixxi ostakli aktar profondi. Jekk nieħdu l-ispazjar tal-kanali ta' 50GHz bħala eżempju, il-qawwa ta' interferenza kkawżata mit-taħlit ta' erba' mewġiet (FWM) għandha tul effettiv Leff ta' madwar 22km f'fibri ottiċi ordinarji.
Il-crosstalk tal-kanali fis-sistemi ta' multiplexing tad-diviżjoni tal-wavelength (WDM) jikkostitwixxi ostakli aktar profondi. Jekk nieħdu l-ispazjar tal-kanali ta' 50GHz bħala eżempju, it-tul effettiv tal-qawwa ta' interferenza ġġenerata mit-taħlit ta' erba' mewġiet (FWM) huwa Leff = 22km (li jikkorrispondi għall-koeffiċjent ta' attenwazzjoni tal-fibra α = 0.22 dB/km).
Meta l-qawwa tad-dħul tiżdied għal +15dBm, il-livell ta' crosstalk bejn kanali biswit xulxin jiżdied b'7dB (relattiv mal-linja bażi ta' -30dB), u dan iġiegħel lis-sistema żżid ir-redundanza tal-korrezzjoni tal-iżball 'il quddiem (FEC) minn 7% għal 20%. L-effett tat-trasferiment tal-qawwa kkawżat mit-tifrix Raman stimulat (SRS) jirriżulta f'telf ta' madwar 0.02dB kull kilometru f'kanali b'tul ta' mewġa twil, li jwassal għal tnaqqis fil-qawwa sa 3.5dB fis-sistema tal-medda C+L (1530-1625nm). Il-kumpens tal-inklinazzjoni f'ħin reali huwa meħtieġ permezz ta' ekwalizzatur tal-qligħ dinamiku (DGE).
Il-limitu tal-prestazzjoni tas-sistema ta' dawn l-effetti fiżiċi kkombinati jista' jiġi kwantifikat permezz tal-prodott tad-distanza tal-bandwidth (B · L): il-B · L ta' sistema ta' modulazzjoni NRZ tipika f'fibra G.655 (fibra b'kumpens għad-dispersjoni) hija ta' madwar 18000 (Gb/s) · km, filwaqt li bil-modulazzjoni PDM-QPSK u t-teknoloġija ta' skoperta koerenti, dan l-indikatur jista' jitjieb għal 280000 (Gb/s) · km (@ qligħ SD-FEC 9.5dB).
Il-fibra avvanzata ta' multiplexing tad-diviżjoni tal-ispazju (SDM) b'7 qlub x 3 modi laħqet kapaċità ta' trasmissjoni ta' 15.6Pb/s · km (kapaċità ta' fibra waħda ta' 1.53Pb/sx distanza ta' trasmissjoni ta' 10.2km) f'ambjenti tal-laboratorju permezz ta' kontroll dgħajjef tal-crosstalk bejn il-qlub tal-akkoppjar (<-40dB/km).
Biex jersqu lejn il-limitu ta' Shannon, is-sistemi moderni jeħtieġ li jadottaw b'mod konġunt teknoloġiji ta' tfassil tal-probabbiltà (PS-256QAM, li jikseb qligħ ta' tfassil ta' 0.8dB), ekwalizzazzjoni tan-netwerk newrali (effiċjenza ta' kumpens NL imtejba b'37%), u amplifikazzjoni Raman distribwita (DRA, preċiżjoni tal-inklinazzjoni tal-qligħ ± 0.5dB) biex iżidu l-fattur Q tat-trażmissjoni ta' trasportatur wieħed 400G PDM-64QAM b'2dB (minn 12dB għal 14dB), u jirrilassaw it-tolleranza tal-OSNR għal 17.5dB/0.1nm (@ BER=2e-2).
Ħin tal-posta: 12 ta' Ġunju 2025