Polarizasyon Mode Dispersion (PMD), optik fiber iletişimde temel bir bozukluktır, fiber çekirdekte asimmetlerden kaynaklanan bu modlar, tek mod fiberler aracılığıyla yolculuk yaparken, iki temel kutuplu aparalama modları arasında çözülebilir ve böylece sabit olmayan bir sinyal dalgalanmaları gider.

Polarizasyon Mode Dispersion

PMD'yi anlamak için, bir standart tek mod (SMF) olarak adlandırılan, temel mod (LP01) kutuplaşmış veya uçsuz bir şekilde Dökezleyen bir malzemenin özelliğidir. Fiber kusurlarına ve basitleştirici bir şekilde, doğrusal olmayan temel geometriye veya transariptiğe bağlı olarak, bu dejeneratif bir değişkene yol açan iki değişkene bağlı olarak, Döküzlülükteki akıp giden bir değişkene bağlı olarak.

PMD statik bir fenomen değildir; birçok kuşluk segmentinin geçici olarak zaman ve dalgalandırılması nedeniyle değişir.Bu, DGD'nin boyunca kutuplaşma durumunun evrimi, uzun fiberler için bir Maxwellian olasılık dağılımını takip eder (many segmentleri). DGD ⁇ DGDDGD'nin bir araya gelmesi, L'nin hızdaki ve sabit bir optiksel boyutun sabit olması anlamına gelir.

Modelleme ve Karakterize Edilmesi

Polarizasyon ABD (PSP)

1986 yılında Poole ve Wagner tarafından yapılan kutuplaşma kavramı, verilen bir yüksek çözünürlükte PMD'yi tanımlamak için tanıtıldı. PSP, kutuplaşmanın ilk sıraya göre değiştiği iki veya daha fazla kutuplaşma durumunda, PSP, bu iki devlet arasında gecikmeli fark, DGD'nin kısa bir fiber segmentte, PSP'nin yerel hızlı ve yavaş eksenlerle uyumlu olması için fiziksel bir şekilde bir çerçevede bir şekilde bir araya gelmesidir.

İstatistik Dağıtım ve PMD Co effective

Birçok uygunsuz kuşluk bölümü ile uzun bir fiber için (tipik olarak 20'den fazla), DGD bir Maxwell olasılık yoğunluk fonksiyonunu takip eder:

P(DGD = ⁇ ) = (2 ⁇ / ( ⁇ 2)) * ⁇ / √L ve genellikle ps / UTCkm'de ifade edilen 10 tane daha fazla DGD'ye sahip. DGD = ⁇ = ⁇ * √(8/Page) = ⁇ / √L ve daha sonra, yüksek çözünürlükte 30 puanlık bir ölçüm cihazı veya daha yüksek çözünürlükte belirtilen 10 tane daha fazla parametreye sahip olabilir.

Ölçüm Teknikleri

PMD'nin doğru karakterizasyonu ağ planlaması için gereklidir (bakınız:0)OFC teknik kağıtlar PMD ölçümde yer alır.

  • [FONT:0)Jones Matrix Eigenanized (JME): ), Fiber'in bir ayarlı lazer ve kutuplu bir boyut kullanarak frekans işlevinin çözümünde kutuplaşma- çözülmemiş transfer fonksiyonu. DGD ve PSP bir dalga aralığı sağlar.
  • [[Dönetici Yöntemi: [DFLT:1] Bir kutupizer. Peaks ve vadilerin kutuplu bir şekilde çıkış gücünün dalga boyuna bağımlılığını gözlemler.DGD değerlerine karşılık gelir; bu yöntem daha basit ama daha az kesin sonuçlar verir.
  • [FONT=0] Interferometrik Yöntem: [DFLT:1] Bir Michelson interferometreyi optik alanın otokorelasyonu ölçmek için kullanır, DGD dağıtımını doğrudan sağlar.Bu özellikle zaman tasarrufu için kullanışlıdır.
  • [FONT=0)Poincaré Sphere Visualization: Stokes vektörünün frekans işlevi olarak ortaya çıkmasının bir fonksiyonu olarak ortaya koyar.

Birçok modern optik zaman alanı yansımaları (OTDRs) ayrıca, İTÜ-T (G.650.2) ve TIA gibi standart organizasyonları alanında fiber spans karakterize etmek için PMD modülleri de içerir.

PMD'nin Optik Alıcı Performansı Üzerine Etkisi

PMD degrads alıcı performansı, arasymbol müdahalesine (ISI) neden olan ve biraz hata oranını (BER) doğrudan devre dışı bırakıldığında, sinyal yoğunluk ayarlı ve PMD-indüklenmiş pul, göz açıp Q-faşist olmayan bir sinyal için Q-faş.

Ceza (dB) ⁇ A * (DGD / T) ^2, T'nin biraz süre olduğu ve A'nın yaklaşık 25. 10 Gb / sinyal (T=100 ps), daha yüksek baud oranları ile dramatik bir şekilde artış gösterir.

Coherent vs Direct Tespit

Dijital koherent alıcıların gelişi PMD manzaralarını değiştirdi. Buna göre, alınan optik alan, basit 2x2 matrisi eşitleyici (Butterfly FFE) ile tamamen eşitlenen, doğrulanmış bir şekilde sabit ve yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş DGD’ye ulaşan bir rotasyonu tanıtabilir.

Outage Probability and System Margins

PMD rastgele bir süreçtir, sistem tasarımcıları, istenen erişilebilirlik durumuna göre bir PMD ceza marjını tahsis etmelidir. Örneğin, Maxwell dağıtımını uzun süredir kullanan bir sistemdir.Bu, PMD katsayısının 1 dB'si ve zaman aralığının sadece% 10'u aşmış bir DGD değeri ile bir araya gelir (örneğin, 10-4). Maxwellian dağıtımını kullanarak, verilen bir olasılık için en yüksek DGD'yi kullanarak, PMD marjı ile bir araya gelir.

PMD için stratejiler

PMD mitigation, her iki donanım ve yazılım çözümlerine de yol açan, yaklaşık üç on üç yıl boyunca yoğun olarak incelenmiştir.

Fiber Tasarım İyileştirmeleri

En temel yaklaşım PMD'yi fiber üretim aşamasında azaltmaktır. Modern iletim fiberleri, depresyon öncesi tasarımlar ve yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte kullanılan fiberler gibi, uzun vadeli devreler için optimize edilmiştir.

Optik PMD Compensators

Eş zamanlı DSP'nin döneminden önce, optik kompatörler PMD dinamik olarak azaltılabilirler. A tipik bir kompatör iki bölümden oluşur: kutuplaşma kontrol cihazı (PC) DGD (e.g.g., polarizasyon veya RF derecelerini ölçmek için, DGD'nin otomatik olarak değiştirilmesi ve otomatik olarak değiştirilmesi için otomatik olarak ayarlandığında, DGD'nin otomatik olarak değiştirilmesini sağlar.

Elektronik ve Dijital Teklif

Dijital koherent alıcılar modern ağlara hükmediyorlar ve aktivasyon eşitleştiricileri, örneğin, 2×2 çoklu-input birden fazla- ⁇ (MIMO) besleme- eşitleme (FFE) PMD (DGD) için bir değer (DGD) daha yüksek çözünürlükte, daha yüksek çözünürlükte (örneğin, 17 veya daha fazla) bir dizi hataya ihtiyaç vardır.

Sistem Tasarımı Yaklaşımları

Sistem seviyesinde, PMD, çift-polarizasyon QPSK (DP-QPSK) gibi derslerini sınırlamak için yönetilebilir (bu, vericiden toplam bir araya gelen ve PMD efektleri kullanarak).

PMD in Modern High-Speed Networks

Operatörler 100 Gb /s, 200 Gb /s ve 400 Gb /s koherent kanallarını mevcut miras elyafların üzerinde dağıtırlar, PMD, 1990'lardan 19'a kadar, bu yüksek çözünürlükte 32 Gbaud sinyaline sahip olan limitlere sahip, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte veya daha düşük çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan bir sistemdir.

Başka bir yükselen meydan okuma PMD, un ⁇ ered ve veri odaklı interconnect (DCI) bağlantılarıdır, ancak bu bağlantılar daha kısadır (< 100 km), PMD daha düşük kaliteli fiber ve ek bileşenler (örneğin, WDM filtreleri) hala 800 Gb /s (112 Gbaud) ile ilgili sorunlara neden olabilir, ancak şu anda transceiversiteler için fiziksel olarak görmezden gelinen sistem satıcıları, DSP'de bir çok değişken sağlar.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Polarizasyon Mode Dispersion karmaşık ama optik iletişim sistemlerinde ilk derece endişe verici bir fenomendir. Optik fiberlerin rastgele kuşluklarından kaynaklanır ve alıcılara yönelik hassasiyetlerin yayılmasına ve bozulmasına yol açabilirler.PD ile yapılan etkiler, yüksek hızlı ağlar için ilk sipariş kaygısı sağlar.Seks seçimi, gelişmiş dijital eşitleştirme ile birlikte, DPM'nin düşük kapasiteli ve en yüksek çözünürlükte güvenilir bir şekilde aktarılabilir.