أثر Wavelength اختيار الأداء البديل للمستقبل
لماذا يُختار (وافلينغث) الأقدام الضوئية
وفي شبكات الاتصالات البصرية الحديثة، يمثل اختيار الموجات المتحركة نموذجاً أساسياً للتصميم يحدد مباشرة حساسية أجهزة الاستلام، والتسامح إزاء الضوضاء، ووصول النظام عموماً، وبما أن حركة المرور من السحب، والفيديو المتدفق، والوصلات بين مراكز البيانات لا تزال ترتفع، يجب على المهندسين أن يفهموا كيف يؤثر اختيار الموجات الموجية على كل مرحلة من مراحل استقبال الإشارات - من كفاءة التصوير الكمي إلى آليات الارشاد الوادر الافتراضي.
فيزياء الوافلنغث - التفاعل بين المستلمين
الاستجابة للفوائد وكفاءة الكبريت
At the heart of any optical receiver is a photodetector that converts incident photons into an electrical current current current current current current current current current current current current current current current current current current current current current current current current current current current current current current current current current current tegponsivity
تيار داكن و ضوئي
وفي أجهزة الكشف المظلمة (مثل أجهزة الاستلام ذات الترددات الطويلة)، تتجه التيار المظلم إلى درجة أعلى بسبب تضييق نطاق المواد، التي يمكن أن تضعف حساسية أجهزة الاستلام. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الترددات العالية التردد (الترددات المنخفضة) ترتفع في الوقت الراهن.
فرق الوفرة القياسية وتأثيرها على مقاييس الاستلام
وتنظم الاتصالات الضوئية للألياف في عدة مجموعات ذات موجات، وكل منها له خصائص متمايزة، وتشتت، وغير خطية، ويلخص الجدول أدناه أكثر المجموعات شيوعا وأثرها المعتاد على أداء أجهزة الاستقبال.
850 نانوغرام (مصرف متعدد الوسائط)
The usedd primarily with vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs) in short-reach multimode links (data centers, local area networks). At 850 nm, fiber loss is around 3 dB/km and modal dispersion limits reach to about 300 m. Receivers must handle higher optu
1310 nm (O-Band)
ويقع هذا الطول الموجي بالقرب من نقطة الانشقاق الصفري للألياف الموحدة الوحيدة الحركة، وبينما يعتدل التخفيف (المعدل 0.35 د/كتم)، فإن التلقي يستفيد من الحد الأدنى من التشت الكرومي، الذي يقلل من التدخل فيما بين النظم بمعدلات بيانات متوسطة (حتى 10 جب) ولا يزال يلزم الحصول على تعويض متوسط عن الارتباك (100 غبز وما بعده).
1550 نانوغرام (مصرف C)
(أ) أن يكون نطاق التعبئة (DFA) للنسيج المزود بالفييضات (Ebium-doped fiber) هو 1550 نانوغرام من مجموع أجهزة الاستنشاق ذات الترددات الطويلة والغواصة (الإنزال باليد العاملة) ([الرمزية]) (الرمزية: 1550]) التي تُستخدم في شكل مقياس متجانس، مما يتيح درجة عالية من الحساسية (منخفض إلى 30).
L —Band (1565–1625 nm)
ويوسع النطاق الترددي المائي الطيف المستخدم إلى ما وراء النطاق الترددي C، مما يتيح تعدد الموجات الكثيفة مع قنوات أكثر، ويجب أن يتصدى المتلقين للشبكة المحلية لفقدان الألياف بدرجة أكبر، وأن تكون أكثر قوة 4] - موجات غزيرة [FWM] نظراً لاختلافات في التفكيك.
آليات الاتصال بين الوافلين والفرد
Amplifier Spontaneous Emission (ASE) Noise
وفي نظم مضللة، فإن الضجيج الذي تصدره إدارة الشؤون الاقتصادية والاجتماعية يتراكم على طول الرابط، إذ أن رقم الضجيج الذي يتكون من مضخم بصري يختلف عبر نطاق المكسب، إذ أن الوحلات القريبة من دائرة الدفاع الاقتصادي يمكن أن تقل ذروتها (المعدل 1530-1560 نانو مترا) ويحدث ارتفاعاً مباشراً في نسبة الإشراب الضوئي من الإشارة إلى الضوئية (ال).
العلاوات غير المباشرة
(ج) تأثيرات اختيار الترددات غير الخطية مثل ] تعديل المرحلة الذاتية ، ]، [الضوضاء غير المترابطة] [الموجات الثابتة] [المتمثلة في توجيه الموجات الطويلة الأجل]، [ميغاواط] [مضاد التردد:4] FWM.
Trade-Offs العملية في وافلينغث
معدل البيانات وضفاف باندويث
وبالنسبة لمعدلات الرموز العالية (56 GBd)، يجب أن يكون نطاق التردد 3 DB في المستقبل كافياً لالتقاط الإشارة دون تشوه، وفي فترات أطول من الموجات، يمكن أن يكون غطاء جهاز التصوير الضوئي أقل (بسبب استخدامات النضوب الأكبر)، مما يزيد من الحد الأقصى لحجم الترددات، غير أن وقت العبور لحاملات الترددات الضوئية يزيد أيضاً بعمق استيعاب الترددات الضوئية(100).
Coherent against Direct Detection
وفي أجهزة استقبال متجانسة ]، يؤثر اختيار الموجات على الضجيج المحلي للمنصب الليزري وعلى مدى التواؤم، ويجب أن تضاهي الموجة الأمامية من الموجة الأمامية 15 درجة من الهرتز، التي تصبح أصعب عندما ترتفع موجة الترددات.
التكلفة والمكون
وتوحيد المقاييس على قائمة جرد واحدة من النطاقات الموجية البسيطة ولكن قد يؤدي إلى أداء دون المستوى الأمثل، فعلى سبيل المثال، فإن استخدام 1550 نانوغرام في وصلات مركز البيانات قصير المدى مكلف بسبب الحاجة إلى أجهزة لازر مبردة وأجهزة إدارة الدعم الميداني، وعلى العكس من ذلك، فإن استخدام 850 ميلاً للجهاز الطويل الأجل مستحيل بسبب الخسارة الشديدة، ويجب على مصممي النظام أن يقيّدوا تكلفة المكوّنات ذات الموجات والمصادر المحددة، والكشفة.
توسيع نطاق (وافلنغث باليت) (مُنَعَة) و(يو-باند) و(ما بعد)
وتستكشف البحوث الحالية النطاق S-band (1460-1530 nm) وU-band (1625-1675 nm) لفتح قدرة إضافية، وبالنسبة للمتلقين، فإن هذه المجموعات تطرح تحديات: كثيرا ما تكون للأدوية الضوئية أقل مسؤولية (بسبب القيود القائمة على الامتصاص، ويمكن أن تكون التيار المظلم أعلى درجة، ومع ذلك، تطور الضجيج المكاني .
الاستنتاج: مبادئ توجيهية عملية لتحقيق الاستخدام الأمثل في الوفرة
إن اختيار الموجة المثلى للمستقبل البصري بعيد عن اتخاذ قرار واحد من جميع الجوانب ويمكن للقائمة المرجعية التالية أن تساعد مهندسي النظام على إجراء تبادل مستنير:
- For short —reach (<1 km):] Use 850 nm with low —cost VCSELs and bin photodiodes. Keep received power high to overcome thermal noise.
- For medium‐reach (1-40 km): 1310 nm offers low dispersion and excellent sensitivity without dispersion compensation. Direct‐detection receivers are simple and cost-effective.
- For long —haul ( ⁇ 100 km): 1550 nm (C —band) with EDFA gain and coherent detection delivers the highest sensitivity and reach. Use dispersion compensation or DSP to manage chromatic dispersion.
- For ultra-high capacity:] Extend to L -band and eventually Sband. Monitor receiver dark current and ASE noise penalties. Consider using APDs to boost sensitivity at longer wavelengths.
وسيتطلب نمو المتفجرات في ٥ جي، وشبكة إنترنت الأشياء، والاستخبارات الاصطناعية معدلات بيانات أعلى، ونتيجة لذلك، سيظل اختيار الموجات حجر الزاوية في تصميم أجهزة الاستقبال الضوئية - واحد يستحق دراسة متأنية وتعظيما على مستوى الرابط، وسيكون المهندسون الذين يتقنون التفاعل بين الموجات والضوضاء على أجهزة الاستلام والاختلالات غير المباشرة مجهزين تجهيزا جيدا لبناء شبكات قوية وعلية الأداء للعقد القادم.
External references]