האתגר הצומח של אי-לינאריות סיבים ברשתות אופטיות מהירות

מערכות תקשורת אופטיות מהירות גבוהה הן עמוד השדרה של העברת נתונים מודרנית, נושאות הכל מתנועה לאינטרנט לעסקאות פיננסיות ומחשוב ענן עומסי מחשוב מחשוב מחשוב.כפי ששיעורי הנתונים עולים מ -10 Gbps ל -400 Gbps, 800 Gbps, ומעבר לכך, הדרישות על מהימנות בנוגע לסימון בקלט אופטי הפכו להיות חמורות יותר ויותר.

הבנת מקורות פיזיים של מחלות סיבים

סיבים אופטיים מציגים התנהגות לא ליניארית בעיקר בשל עוצמת האור העוברת דרכו.1.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.1, בשילוב עם אורך האינטראקציה הארוך בסיבים אופטיים, מעלה כמה תופעות לא לינאריות נפרדות נובעות משיטות בלתי-מסוגרות כגון פיזור של פיזור (R) ועיוותים (R) של כל אחת (R) פיזור של שיטות שונות (R) פיזור (R) פיזור (R) פיזור (R) פיזור (R) פיזור (R) פיזור (R) של פיזור (R) של פיזור) של פיזור (R) של פיזור) של פיזור (R) של פיזור של פיזור של פיזור (R) של פיזור (R) וצורות שונות של פיזור (R) של פיזור (R) של סיבית (R) של כל אחת (R) של חומרים ספציפיים של חומרים ספציפיים של סיבית (R.

אפקט הקרר ו- Self-Phase Modulation (SPM)

שינוי עצמי מתרחש כאשר פרופיל אינטנסיבי של הדופק משנה את השלב שלו באמצעות אפקט הקרר.הקצה המוביל של הדופק חווה תדירות מידרדר, בעוד הקצוות פורצים חווים שינוי, המוביל ל-FLT:0spectral הרחבהventinguaFLT:1 (במערכות מהירות גבוהה, הרחבה זו עלולה לגרום הדופק צמוד לחפוף בתדירות, הגדלת אינטרמבוליביות והופכת את ההפרעה חמורה יותר ב-PM) באופן משמעותי יותר, במיוחד במערכות מהירות גבוהה יותר.

Cross-Phase Modulation (XPM)

במערכות מרובות-ראייה גל (WDM), את הריאציות האינטנסיביות של ערוץ אחד יכול לשנות את השלב של ערוצים מכוננים משותף באמצעות אפקט הקר. זה מודולציה חוצה-phase מתורגם רעש או הדופק דפוס מאורך גל אחד לתוך עיוות בשלב אחר.

ארבעה-וייב מערבבים (FWM)

שילוב של ארבעה גלים הוא תהליך parametric שבו שני גלים אופטיים או יותר בתדרים שונים אינטראקציה כדי ליצור תדרים חדשים. במערכות WDM עם ערוצים מעוקלים באותה מידה, FWM יכול לייצר גוונים חדשים ליפול ישירות לתוך להקת האות, גורם צלב חמור דיבור.יעילות של FWM תלוי פיזור chromatic של סיבים: סיבים נמוכים, כגון G2 מהירות, למעשה, יש להמשיך ולצמצם את השלבים FWM.

תוצאות סקריפט (SBS ו-SRS)

פיזור ברילונין עולה מהאינטראקציה של אור עם קונפוניות אקוסטיות בסיבים, יצירת גל סטוקס מוקרן לאחור. מעל סף כוח מסוים, SBS יכול לשקף חלק משמעותי של הכוח השחוק בחזרה אל המשדר, רעב את המקלט של אנרגיה אותות ייצור רעש.

השפעה על אינטגרity אות בקבל

הביטוי האולטימטיבי של סיבים שאינם לינאריות הוא אות אופטית מוזנחת במעגל ההחלטות של המקלט. ליקויים לא לינאריים אינם רק רעשים תוספים; הם יוצרים עיוותים ⁇ סטיים מורכבים שקשה להשוותם עם שווים ליניאריים מסורתיים.הפרטים הבאים כיצד כל אפקט מתורגם לבעיות של זהות לאות.

« תזמון של Pulse Shape ו- Timing Jitter

SPM ו- XPM מעוררות שינויים של זמן-מה, כאשר מומרים לתנודות אינטנסיביות על ידי פיזור chromatic, לייצר עיוות של צורת הדופק.החוד המובילה והבילה של הדופק יכול להפוך לאסימטרי, ומיקום השיא יכול להשתנות בזמן - תופעה המכונה FLT:0timing jitters FLT:1 .

Eye Diagram Closure ו- bit Error Rate Degradation

[האפקט המצטבר של כל הלא-לינאריות הוא סגירת תרשים העין המתקבל.פתח העין האנכי מתכווץ כי רעש אמפליטודה וצוואר חוצה-קול להפחית את ההבחנה בין לוגיקה 1 לרמה 0 לוגיקה. פתיחת העין האופקית מתכווץ כי Jitter ו הדופק מרחיב לגרום המעבר להתרחש מוקדם יותר או מאוחר יותר מאשר צפוי. a המקלט שפועל ליד גבול הרגישות עשוי לראות את שיעור השגיאה שלו (הקפץ) מ 10:2 עד 12) מ- 1 עד לסף משמעותי לפני כן, או יותר מ- 1 עד 10: 1 עד 10: 1 עד 10: 1 עד 10: 1 עד 12.

שלב לא ליניארי רעש במערכות קוהרנטיות

מודרני במהירות גבוהה אופטי transceivers להשתמש בזיהוי קוהרנטי עם עיבוד אותות דיגיטליים (DSP) כדי להרוס פורמטים מתקדמים מודולציה כגון DP-16QAM במערכות אלה, שלב המוביל הוא במעקב על ידי שלב ההתאוששות של המקלט (DSP) עם רעש שלב לא ליניארי - הנובע מאפקט קרירי לינארי בשילוב עם פליטה ספונטנית מוגברת (ASE) מ סיבים אטומיים-דמים זה לעתים קרובות יכול להיות מאפקטים דיגיטליים (pgagent) כמו אפקט תגובה אחת) של הפרעות תגובה אחת (מחדש) מוטציות אחורית) ואפקטים).

Cross-Talk in Wavelength-Division Multiplexing

FWM ו- XPM מייצרים דיבור ליניארי ולא ליניארי המפחית את יחס האות-ל-התערבות במקבל. במערכות DWDM עם 50 GHz ערוצים, מוצרי FWM יכולים ליפול ישירות לתוך רוחב פס של ערוץ השכן, המופיע כטון מעורר רחמים שלא ניתן לסנן.זה מזיק במיוחד עבור מקלטים המשתמשים בזיהוי ישיר, שאין להם יכולת הבחנה בין מספר נזיקין להפחתה (אופר) של רעשים (אפילו לא יעיל של רעש).

אסטרטגיות לחיקוי עבור אינטגרity

מגוון רחב של טכניקות קיים כדי להפחית את ההשפעה של סיבים שאינם לינאריות על ביצועי המקלט.אסטרטגיות אלה משתרעות על השכבה הפיזית (בחירה סיבים, כוח ההשקה), עיצוב המודולציה (פורמטים, עיצוב הדופק), והתחום הדיגיטלי (אלגוריתמים DSP). עיצוב מערכת אופטימלי לעתים קרובות משלב כמה גישות כדי להשיג את ההשגה הרצויה ואת היכולת.

ניהול כוח ואכזבות

(הההפחתת ההפחתה הפשוטה ביותר היא לשמור על כוח שיגור מתחת לסף הלא ליניארי, אך זה מקטין את יחס האות האופטי ל-noise (OSNR) במקבל, נדרש מעשה איזון: FLT:0Dispersion Management:0Dision Management: 3.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.

פורמטים מתקדמים

(הופנה מהדף ⁇ ) ,[עריכת קוד מקור], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] ו[[1924]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[[[1924]]]] [[[[1966]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[1924]]]] [[[[1924]]]]]]]]]] [[[[[[1924]]]]

שקיפות דיגיטלית

(המקבלים מאפשרים טכניקות הפחתה דיגיטלית חזקות.FLT:0) שכפול של ASDigital (DBP) 1FLT:1 מודלים של ההתפשטות הלא לינארית של סיבים הפוך, באמצעות גל המתקבל כדי להעריך ולהכפיל את העיוותים הלא לינאריים.DBP הוא אינטנסיבי חישובי, אך כמעט יכול כמעט כפול שידור מרחוק תרחישים מסוימים:

עיצוב משאבים חידושים

(ב) סיבים מיוחדים יכולים להפחית את ה ⁇ הלא-לנארית (gamma) על ידי הגדלת האזור היעיל (AveFLT:0effylylaliial FLT:1) או באמצעות מבנים מאוגדים בבור:2Large יעיל סיבים (LE) 3FLT 3 יש AFLT:4effir:5 ערכי של 100 מיקרומטר (F2) לעומת קיבולת נמוכה יותר עבור סיבים קלים (FLT2)

טכניקות קבלה-Side

(הופנה מהדף [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1966]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[[[1966]]]]]] [[1966]]]]]]]] [[[[1966]]]]]]]] [[[[1966]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1966]]]]]]]]]] [[[[[[1966]]]]

קווי עתיד וגבולות מחקר

כאשר שיעורי הנתונים ניגשים 1 Tbps לכל אורך הגל ומעל, טכניקות הפחתת מסורתיות מגיעות לגבולות שלהם.מחקר חוקר מספר דרכים מבטיחות לדחוף מעבר למגבלת יכולת לא ליניארית של סיבים חד-פעמיים סטנדרטיים.

למידה של Nonlinear Mitigation

מודלים למידה עמוקה, כולל רשתות עצביות מבוכות וחדשניות, מאומנים לזהות ולבטל עיוותים לא ליניאריים בזמן אמת.מודלים אלה יכולים להתאים לתנאי ערוץ שונים - כגון שינויים בהחלפת כוח או סוג סיבים - ויכולים לזרז אלגוריתמים אנליטיים כמו DBP במורכבות דומה.האתגר הוא ליישם אותם בחוזק נמוך, במהירות גבוהה ASICs שיכולה לשמור על קצב של מאות ג'יגה'יגה'יגה'ט כבר לשלב את המודולים המסחריים המוקדמים.

Space-Division Multiplexing and Few-Mode סיבים

על ידי העברת מצבים מרחביים מרובים (במעט סיבים) או ליבות מרובות (בסיבים מרובים), את הכוח במצב ניתן לשמור נמוך, צמצום הכונן הלא ליניארי לערוץ. - ריבוי של Space-division (SDM) למעשה ממיר את האתגר לתוך בעיה מקבילה מרחבית, שבו כל ערוץ מרחבי פועל במהירויות מתון ורמות כוח.

מסקנה

אי-לינאריות הן מציאות בלתי-מיושבת במערכות תקשורת אופטיות מהירות, המשפיעות ישירות על שלמות האות שנצפת ב-Front.-phase Modulation, Modulation cross-phase, ארבע גלימות גלימות, ועוררות השפעות כל תרומה לעיוות, תזמון ג'ייטר, ג'ייטר, דיבור-פנים ורעש שלב.

(ב) ◄ .

  • אנציקלופדיה:0 (צילום: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ :0) ,Ul: The Effect of Non ליניאריity in OpticalfiFLT
  • (ב) .0.COMSOL בלוג: Modeling Nonlinear Effects in Optical FibersFLT 1
  • (ב) אלקטרוניקה חדשה: מינוף השפעות לא ליניאריות בפיבר אופטיקה תקשורת 1LT