Dense Wave Division Multiplexing (DWDM) טכנולוגיה נותרה עמוד השדרה של רשתות אופטיות ארוכות-האול והמטרופולין, המאפשר יכולת נתונים חסרת תקדים על ידי העברת עשרות ערוצים עצמאיים על אורכי גל שונים על סיבים בודדים, בעוד שרוב הדיונים במרכז לייזרים, מודטורים וסיבים שאינם לינאריות, המפלט האופטי – המרכיב שממיר את האותות הנכנסת בחזרה לזרם חשמלי – במידה שווה את הביצועים הליניים ביותר של המערכת האופטית שלה.

מימון: כיצד מקבלי אופטי מתאימים לתוך קישור DWDM

במערכת DWDM טיפוסית, מספרxer משלב מקורות לייזר מרובים, כל אחד מהם זרם נתונים, על סיבים בודדים.לאחר ההדבקה והגברה, מהפך מסובך מפריד בין הערוצים ומכוון כל גל לחלבונים אופטיים בודדים.המקבל חייב לבצע שלוש משימות עיקריות: photodetection (הפעלת כוח אופטי לתצלום עכשווי), אפקט של אפקט תגובה (DR לעיוותים) דרך לחץ דיגיטלי כלשהו (DR) לכדי שינוי (Dyration) ו- Cber-Creative) דרך כל תגובה (Dateation) דרך לחץ ראשוני (Dateinance) (Demateration) דרך כל תגובה (Dateintemateintation) דרך כל אחד (Dateration) ל-Ricial to aintemateinance) (Dateinance) (Dateination) דרך כל אחד (Dateintation) ל-Ricial (Dateation) דרך כל תגובה (Dateintenemateintenemateintento a Reverse) ל-Ricial to a Reverse) ל-to a Reverse) ל-intenemtraateation) ל-to atranstrato a

הפוטודקטור הוא בדרך כלל PIN או avalanche photodiode (APD) המגבר הטרנססרמפנס (TIA) עוקב, המרת photocurrent לתוך רמת מתח כי מעגלי החלטות במורד הזרם יכול להעריך.ב מקלטים מהירים גבוהים, רוחב הפס של TIA, רווח, לינארי חייב להיות מאוזנת בזהירות.

Defining and Quantifying Optical מקבל Linearity

קואריות, בהקשר של מקלט אופטי, פירושה שהאות החשמלי פלט (מתח או זרם) הוא העתק בקנה מידה מדויק של וריאציות כוח אופטי קלט, מבלי להציג רכיבים חדשים של תדרים. מקלט ליניארי לחלוטין לא יניב שום נזקי או מוצרים בין-מתונים כאשר מונעים על ידי אות אופטי רב טון.

המונחים: key Linearity metrics

  • (FLT:0)1-dB Compression Point (P1dBrea): 1FLT: 1 הכוח האופטי קלט שבו הרווח הקטן יורד על ידי 1 dB יחסית לרווח ליניארי האידיאלי.זה מצביע על תחילת דחיסת רווח והוא דמות משותפת של ערך עבור גם photodiodes ו- TIAs.
  • (FLT:0)Third-order Intercept Point (IP3):FLT:1 דרבירד ממבחן שני טון, IP3 הוא כוח קלט מחוספס שבו ה- 3 הזמנה בין-דורציה (IM3) מוצרים שווים את הטונים הבסיסיים. A IP3 גבוה יותר מרמז על ליניאריות טובה יותר, במיוחד עבור פעולה רב ערוצים שבהם עיוות בין-ממדי יכול ליפול על ערוצים סמוכים.
  • (FLT:0) , דינמיקה חופשית ללא תשלום (SFDR): 1 טווח של כוח קלט שעליו המקלט יכול לפעול לפני עיוותים הרמוניים או בין-ממדיים עולה על רצפת הרעש, בדרך כלל נמדד ב dBHzFLT:2033FLT 3 עבור מערכות מוגבלות שלישית.
  • (FLT:0)Optical-to-Electrical Transfer function:03FLT:1; המדרונות של מתח פלט מול כוח אופטי נכנס לאזור ליניארי. קו ישר מציין לינאריות מושלמת; סטייות מצביעות על דחיסה או הרחבה.

מקור של חוסר לינאריות בשרשרת המקבל

אי-לינאריות נובעת ממספר מנגנונים פיזיים בתוך המקלט.התצלום עצמו הופך לא ליניארי כאשר הכוח האופטי הדחף את הצומת לתוך הזריקה ברמה גבוהה, מה שגורם לתצלום להתעכב או למצנח הצומת להשתנות. ב- APDs, תהליך הכפל עצמו הוא גם לא ליניארי בגובה גבוה.The TIA, בדרך כלל מבוסס על מגבר משוב, לא יכול להראות חוסר יכולת עקב אותות מטושטשים, כמו פיזור עצמי, או עיוותים, כמו גם מוטציות או פריך, כמו מוטציות גבוהות יותר, כמו מוטציות, או מוטציות סטיות, כמו גם סטיות, כמו סטיות, כמו סטיות, או סטיות, כמו סטיות, כמו סטיות, כמו סטיות, עם אפקטים סטיות, או סטיות גבוהה.

השפעה של חוסר לינאריות מקבל על DWDM Transmission

מערכות DWDM פגיעות במיוחד לפטור לא ליניאריות משום שערוצים רבים יחסית מעוקלים במשותף על אותם סיבים.כל אי-לינאריות ב המקלט מייצרת מוצרים בין-מודולציה שיכולים ליפול ישירות לתוך ערוצי גל סמוכים, ביעילות הוספת קרוסאט זה לא ניתן להסיר על ידי סינון אופטי כי הוא מקורו בתחום החשמלי לאחר demultiplexing.

דיסטורציה וערוץ צלב

(ב) [17] , [17] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

בפועל, (FLT:0) צוטט מ intermodulation ההזמנה השלישית הוא המזיק ביותר 1FIRLT כי זה לא ניתן לסנן בתחום החשמל, מופיע כאות דמוי רעש שמעלה את רצפת הרעש של הערוץ הסמוך.העונש על פיץ גדל עם מספר הערוצים ועם כוח קלט הכולל; מקלט עם לינאריות ירודה עשוי לכפות את המערכת כדי להפחית את עוצמת הכוח או להוסיף שגיאה קדימה (F) אשר להפחית את יעילות כוללת של תיקון (F).

שיעור השגיאות וכוח הפין

עיוות לא ליניארי מגביר ישירות את ה- ER על ידי קבלת סף ההחלטה פחות מובהקת.אם תפקוד העברת המקלט דחוס ברמות קלט גבוהות (למשל, "סגרת עיניים" בתרשים העין החשמלי), שולי הרעש מופחת.הפורום ההידרדרות של BERSE בדרך כלל מבוטא כ- 0.5Bouts) לעונשי חשמל נמוכים יותר (pLT:1): כמות של כוח קלט נוסף הנדרש להשגת מטרה דומה ל-D2 מוגבל למינימום של כוח חיובי (אופטי) לעונשי כוח חיובי (אופטימי שכבר מוגבל לעונשי) או לעונשי משקל 1D2 ליטר) הוא מוגבל למינימום של כוח).

הגבלת טווח דינמי

מקלט ליניארי יכול להתמודד עם מגוון דינמי רחב של כוח קלט מבלי לעוות את האות. במערכות DWDM, כוח קלט למקלט יכול להשתנות עקב התאמות השוואת ערוצים, צבר רעש מגבר, או אפקטים transientיים מפעולות נוספות של DWDrop. מקבלים עם לינאריות גרועה דחוסים את האות בעוצמה גבוהה לאבד רגישות נמוכה עקב רווח ורעש.טווח דינמי הוא לעתים קרובות כמו ההבדל בין רשת אופטית אחת לרמה (במיוחד ב דחיסה).

עיצוב מקבלי אופטי עבור קוarity גבוהה

מהנדסים יש חבילה של טכניקות במרכיב, מעגל, ורמות המערכת כדי לשפר את לינאריות המקלט.הגישה שנבחרה תלויה בתעריף נתוני היעד, פורמט מודולציה, ומגבלות עלות.

צילום: Photodiode Selection and Optimization

(הופנה מהדף ה-Dualde) הוא האלמנט הלא ליניארי הראשון (FLT:0ís photodiodesFuad) של ה-Digitald (Double) הראשון, אשר אינו מכיל את ה-Doubledialds (Doubled) ו-Digmine) משתמש ב-Dialialrial (BGA) עם מספר גבוה של 10D2D) אך בעיקר ב-Riciality (מספק רוחב פסים).

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

TIA חייב להמיר את photocurrent לתוך מתח עם עיוות מינימלי. אלמנטים עיצוב מפתח כוללים:

  • (ב) [[המאה ה-1]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]] [[[[1924]]]]]]]]]] [[[[[[1924]]]]
  • (FLT:0) משוב אקטיבי: 1FLT:1 Nonlinearities ברשת משוב עצמו (למשל, מתנגדים מבוקרים מתח) ניתן להפחית באמצעות רכיבים פסיביים ליניאריים ורמות buffer גבוהה.
  • (FLT:0) הטיה יוצאת דופן: 1FLT:1hil כמה TIAs מתקדם להתאים את זרם הטיה של transistor דינמית מבוסס על אות מיידית אמפיר, שמירה על נקודת ההפעלה הטרנסיסטאור באזור ליניארי גם במהלך התנודות הנוכחיות הגדולות.
  • (FLT:0)Distributed amplification:031) עבור מקלטי פס אולטרה-רחב (למשל, מקלטים קוהרנטיים הפועלים מעל 40 nm), עיצובים TIA מבוזרים משמרים לינאריות על פני רוחב פס רב-קוטב.

פיצוי ו-DSP

ב- DWDM המודרנית, מעבד האות הדיגיטלי של המקלט (DSP) יכול לתקן באופן חלקי את הלא-לינאריות באמצעות דיסטורציה מוקדמת או לאחר-ההתאמה.לדוגמה, את המאפיין של photodiode ו-TIA ניתן למדוד במהלך הקלינציה, ותפקוד הפוך ניתן ליישם רק בתחום הדיגיטלי.

ניהול איכות מערכת

אפילו המקלט הליניארי ביותר יכול להיות מונע לתוך אי-לינאריות אם הכוח האופטי שנמסר לו הוא מוגזם.בכרטיסי קו DWDM, FLT:0variable אופטיים בלתי ניתנים לעצימות (VOAs)FLT:1 במעלה הזרם של photodiode לשמור את הכוח בתוך טווח הליני של המקלט.

תכונות של אישור קבלה: שיטות מבחן וסטנדרטים

(ב) [17] , [17] , [17] , [17] , [17] , [17] , [17] , [17] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(ב) גופים תעשייתיים כגון OIF, ITU-T, ו- IEEE פיתחו מפרטים לינאריות המקלט, המוטבעים לעתים קרובות בהסכמי הקוד הרב-ממדי (MSAs) לדוגמה, ה-FLT:0RP Photonics encyclopediaphiaphFLT:1 מספק סקירה מפורטת של פרמטרי מקלט, ואילו FLT:2Thorlabs's photodeFalralralralration מציע מספר סימולציה בפועל על ידי מערכת צילום סימולציה של חשמל נבדקת;

אתגרים ומגמות עתידיים

בעוד ששיעורי הנתונים מטפסים לכיוון 800 Gbit/s ומעבר לכך, פורמטים מודולציה עוברים ממסורת על-off מפתח (OOK) לפורמטים מורכבים ברמה גבוהה כגון 16-QAM ו- 64-QAM. פורמטים אלה מקודדים מידע הן בנקודת המאמפורה והן בשלב של המוביל, מה שהופך אותם רגישים מאוד לכל אי-קלידוניאלנטיליאניות. A מקלט שמחסם את ה-ה באופן ישיר על המקומות הקבוצתיים, אפילו על פני השטח הליני (הקודמתיים) אשר מסתמך על גודל הזווית הליני (מעלה) על פני השטח הזווית הליני, אשר כבר מסתמך על פני השטח הזווית הראייה המקומית, אפילו על פני השטח הזווית הליני, כלומר, כלומר, אפילו על פני השטחיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתית (מעלהמידה של מיקום של מיקום) על פני השטח הזווית הלינית).

אינטגרציה פוטוניקה (silicon photonics, InPICs) מציגה אתגרים ליניאריים חדשים: על צ'יפ קרוסטור, דו-קרב תרמי בין ערוצים, ותנודות מתח מוגבלות מ- TIAs קומפקטי, עם זאת, שילוב מאפשר גם עיצוב משותף של photodetector ו-TIA בתהליך יחיד, פוטנציאל שיפור ליניארי באמצעות parasitics רחב יותר נחקר חומרים, כגון שימוש של אותות גרפיטי או גרף עדיין תחת חומרים גרף, אך עדיין גבוה יותר, אך גרף, אך גרף, אך הוא עדיין תחת חומרים גרף, אך גרף, אך גרף, אך הוא עדיין גבוה יותר, אך גרף, אך גרף, הוא גם הוא גם הוא עדיין גבוה יותר, אך הוא שיפור ליניארי, אך ורק על ידי גרף, אך הוא גם תחת חומרים גרף, אך גרף גבוה יותר, אך גרף, אך גרף, אך ורקמות, אך הוא בעל יכולת שיפור ליניארי, אך הוא גם הוא גם תחת גרף גבוה יותר, אך ורקמות, אך ורקמות, אך ורקמות, עם זאת, עם זאת, אך ורקמות, הוא עדיין גבוה יותר, אך הוא גם, עם זאת, הוא גם הוא גם הוא גם הוא עדיין גבוה יותר, אך ורק חומר גרף, אך

מגמה נוספת היא השימוש ב-FLT:0 (D)דיגיטלית לפני-ההתאמה (DPD)igtureFLT:1 בצד המשדר בשילוב עם לינאריות-מודע DSP במקלט. על ידי אימות אי-ליניאליות של הקישור כולו - כולל זה של המקלט - מהנדסי המערכת יכולים ליישם שוויון המפצה הן עבור סיבים והן עיוותים רכיב. גישה זו עשויה להירגע את האנלוגיה ליניארית של ממש כאשר הם משיגים את דרישות נמוכות ביותר (DD-SDD-D).

מסקנה

לינאריות אופטית אינה מפרט משני; היא מאפשרת יסוד של שידור DWDM בעלות גבוהה. Nonlinearity in the photodiode או TIA מוביל ישירות לקרוסטור, BER גבוה, והורדת שולי המערכת. as Channels נתמכת על ידי פורמטי DMoniulation תפעוליים מראש, הדרישות על ביצועים ליניאריים (PB1, דיבידנדים, IPDR) ומקורות סטנדרטיים חדשים של מערכת DDRDDR.