Wavelong Selection Drives Optik Alıcı Performansı Neden

Modern optik iletişim ağlarında, işletim dalga geçme seçimi, alıcı duyarlılığı, gürültü toleransını ve genel sistem erişimini doğrudan belirleyen temel bir tasarım parametresidir. Bulut bilişiminden gelen trafik, video ve veri merkezi bağlantılarını akışa kadar, mühendisler her sinyal resepsiyonunun her aşamasının nasıl etkilendiğini anlamaya devam eder - fotodetektör kuantum verimliliğinin biraz terörizme (BER) katlara kadar.Bu makale, alıcı performansına yönelik fiziksel mekanizmaları araştırıyor ve standart optik bantları yorumlar ve sistem tasarımcıları için hareket edebilir.

Wavelong-Receiver Interaction

Fotodetector Sorumluluk ve Kuantum Verimliliği

Herhangi bir optik alıcının kalbinde, olayı elektrik akımına dönüştüren bir fotodetektördür.(Dönetici:0)Templikeli fotodiodes[Ds)[Düzücüler[Dönderlik[Düzücüler için 1,9 $)[D) ve altüstte bir sesin yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte bir hıza sahip olan bir yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte bir görüntü oluşturabilir.

Dark Current ve Shot Gürültü

Karanlık akım - şu anda ışık yokluğu ile akan sızıntı - ayrıca dalga boyun eğlendiriciler (örneğin L-band için tasarlanmış), düşük karanlık ekranlı malzemeler nedeniyle daha yüksek olma eğilimi gösterir. ek olarak, 0:0) Gürültü ) toplam mevcut olan toplam mevcut olan ölçekler (fotoğraflı + karanlık-kanıklama + şu anda)

Standart Wavelong Bands ve onların Takr Metriks üzerindeki Etkileri

Optik fiber iletişim birkaç dalga boyuna grup halinde düzenlenir, her biri ayrı dayanıklılık, dağıtım ve doğrusal olmayan özelliklerle. Aşağıdaki tablo, en yaygın bantları ve alıcı performansı üzerindeki tipik etkilerini özetler.

850 nm (O-Band for Multimode)

Başlangıçta, yüksek çözünürlükte (veri merkezleri, yerel ağlar) 800 nm'de, fiber kaybı yaklaşık 3 dB /km'ye ulaşır ve modal dağıtım limitleri daha yüksek optik gücü telafi etmek zorundadır.

1310 nm (O-Band)

Bu dalga, standart tek mod fiber (SMF) sıfıra yakın oturur ( ⁇ 0.35 dB/km), dağıtım hassas alıcıların dışsal tazminat olmadan aktif hale gelebileceğine dair gelir.

1550 nm (C-Band)

Erbium-doped fiber amplifikatör (EDFA) amplifikatör 1550 nm en düşük sinyal kaybı yapar, çok yüksek hassasiyete izin verir (profesyonel alıcılar için dB2'ye eşitleme azalır).

L-Band (1565-1625 nm)

L-band, C-bandın ötesinde kullanılabilir spektrumu genişletir, daha fazla kanalla (DWDM) daha yüksek fiber kaybı ve daha güçlü alg:0) dört dalga karıştırır (FWM) [DWDM), yüksek InGaAspsiyon tabakaları ile yapılan özel fotodiodlar kullanılır, sık sık sık sık daha düşük responsivite ve daha yüksek karanlık akım ile sergilenmelidir.

Wavelong-Dependent Gürültü Mekanizmaları

Amplifier Spontaneous Emission (ASE) Gürültü

EFA'dan ASE gürültüsü bağlantı boyunca bir araya gelir. Optik bir amplifikatörün gürültü rakamı, EDFA'nın zirvesine yakın dalgalar arasında değişir ( ⁇ 1530-1560 nm) daha düşük gürültü rakamını deneyimleyin, ki doğrudan alıcının optik sinyalini geliştirir (OSNR).

Nonlinear Impairments

Wavelong seçimi, akrandaki modülasyon (XPM) [DDDDDDDDDDDD) [DDDDDD) [XPM) [C-band) ve [DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD)) ile ilgili olarak, yüksek çözünürlükte (DD) bir ses akışına karşı daha fazla gürültüye karşı, yüksek çözünürlükte olan bir kanalda (DWM) yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlüktedir.

Wavelong Selection Trade-Offs in Wavelong Selection

Data Rate and Band Wide Constraints

Yüksek sembolü oranları (≥56 GBd), alıcının 3 dB genişliği, sinyalleri bozmadan yakalamanız yeterli olmalıdır. Daha uzun dalgalarda, fotodiode kapasitance daha düşük olabilir (daha büyük kesinti genişliklerine kadar), daha fazla bant genişliği limitini artırmak, ancak fotoğraflı taşıyıcılar için geçiş süresi de artar.

Coherent karşı Doğrudan algılama

Inurent alıcılar [[Dönetici:0], dalgalama seçimi yerel osilatör (LO) lazer faz gürültü ve kutuplaşma hizasını etkiler. LO'nin ayarlayıcısı içindeki sinyali birkaç yüz dalga aralığında eşleştirmeli, bu da sinyal dalgalarının sabitlendiği zaman daha zor hale gelir. Gelişmiş dijital aşama tahmin algoritmaları daha fazla dalga dalga dalga dalga dalga dalgalanır, ancak sistem marjı hala yüksek çözünürlükte 1550 nm sınırların dışındaki dolara ulaşır.

Maliyet ve kompresyon kullanılabilirliği

Tek bir dalga boyun eğlendirici bir envanteri basitleştirir ancak yüksek kayıp için suboptimal performansı zorlayabilir. Örneğin, 1550 nm kısa erişim veri merkezi bağlantıları, serinleştirilmiş lazer diyotları ve EDFAs için ihtiyaç nedeniyle pahalıdır.Tam olarak, 850 nm kullanarak yüksek kayıplar için. Sistem tasarımcılarının maliyetinin ölçülmesine ve performans kazanımlara karşı yükseltilmesi gerekir.

Wavelong Agentte'ı genişletin: S-Band, U-Band, Beyond ve Beyond

Mevcut araştırmalar S-band (1460-1530 nm) ve U-band (1625-1675 nm) ek kapasiteye kilidini araştırmak için araştırıyor. alıcılar için, bu gruplar mevcut zorluklar: fotodiodes genellikle Sisiviteyi daha düşük (örneğin, yüksek çözünürlükte) ve daha yüksek gürültüyü azaltmak için, bu tür yüksek yoğunluklar için daha yüksek çözünürlükte bir sistem olabilir.

Sonuç: Wavelong Optimizasyon için Pratik Kılavuz

Optik bir alıcı için en uygun dalgayı seçmek, tek bir boyuta sahip bir karardan uzaktır. Aşağıdaki kontrol listesi sistem mimarlarına bilgilendirilmiş ticaretlerini sağlar:

  • [FONT:0]Kısa erişim için ([[DÜT:1], düşük maliyetli VCSEL'ler ve pin fotodiodes ile 850 nm kullanın.Köpek gürültünün üstesinden gelmek için yüksek güç alın.
  • [FONT:0) Orta erişim için (1-40 km): ), 1310 nm, düşük dağıtım ve mükemmel hassaslık tazminatı sunmadan sunar. Doğrudan-detection alıcılar basit ve maliyet-malzegendir.
  • [03.2015:0) Uzun zamandır (>100 km): ), EDFA'nın kazanılması ve koherent algılaması, kormatik dağılımını yönetmek için en yüksek hassasiyet ve erişilebilirlik sağlar.
  • [FONT:0) ultra yüksek kapasite için:[Dönetici:[Dönetici: · 1) L-band'a uzatın ve sonunda S-band. Monitor alıcı karanlık akım ve ASE gürültü cezalarını izleyin. APDs'ı daha uzun dalgalarda duyarlılığı artırmak için düşünün.

5G patlayıcı büyümesi, Nesnelerin İnterneti ve yapay zeka, daha yüksek veri oranları talep edecektir. Sonuç olarak, dalgalama seçimi, optik alıcı tasarımının temel taşı olarak kalacaktır - birbiriyle etkileşimde dikkatli bir çalışma ve optimizasyon hak eden biri.

[FONT:0]Dönemli referanslar[Dönemli: 1)

  • [0]Optical Fiber Attenuation – FiberOptics4Sale[Dönem: 1)
  • [FONT=0)Fotoğraflar - RP Fotonikler Ansikloped).
  • [FONR'yu Korumak ve Yönetmek - Işık dalgası).
  • [FONT:0) Yeni Fotodetector Tasarımları Genişletilmiş Uzun Operasyon (OSA)).