Módulo de Compensação de Dispersão para Sistema DWDM de Longo Curso

Módulo de Compensação de Dispersão para Sistema DWDM de Longo Curso

Nos últimos anos, a tecnologia DWDM (multiplexação por divisão de comprimento de onda densa) fez um tremendo progresso na capacidade de transmissão, que é definida pelo método de modulação de sinal óptico e largura de banda de transmissão. Como a largura de banda de transmissão é fixa, os valores de dispersão permitidos são inversamente proporcionais ao quadrado da velocidade de transmissão. Portanto, quanto mais rápida a velocidade de transmissão, mais importante é a compensação da dispersão cromática acumulada pela largura de banda de transmissão. Este artigo apresentará dois tipos de dispersão e ilustrará as soluções do módulo de compensação de dispersão para o sistema DWDM de longa distância.

Dispersão no sistema de transmissão óptica DWDM

Antes de aprender sobre o módulo de compensação de dispersão, primeiro ilustramos os tipos de dispersão em sistemas de transmissão óptica. Dispersão é referida como o alargamento dos pulsos de luz e é uma consequência das propriedades físicas do meio de transmissão. Quando os sinais ópticos são transmitidos através de ligações ópticas, componentes de comprimentos de onda diferentes dos sinais ópticos experimentam geralmente diferentes tempos de propagação devido ao facto de uma fibra óptica possuir diferentes índices de refracção efectivos para diferentes comprimentos de onda, o que resulta numa distorção e amplificação do pulso. Este fenômeno é referido como dispersão. A dispersão reduz a largura de banda efetiva e aumenta a taxa de erro devido a uma interferência intersimbólica crescente, que se tornou um fator crítico que limita a qualidade da transmissão de sinal nos links ópticos. Existem basicamente dois tipos de dispersão na transmissão de fibra óptica, Dispersão do Modo de Polarização (PMD) e Dispersão Cromática (CD).

Base de Dispersão Cromática

A Dispersão de Modo de Polarização (PMD) é uma forma de dispersão em que os pulsos ópticos se espalham porque os sinais óticos em diferentes estágios de fase são transmitidos em diferentes velocidades devido à birrefringência aleatória das fibras ópticas. Enquanto a Dispersão Cromática (CD) é uma forma de dispersão onde os pulsos ópticos são espalhados, porque diferentes comprimentos de onda são transmitidos em diferentes velocidades em fibras ópticas e os períodos para diferentes comprimentos de onda para atravessar a mesma distância são diferentes. A dispersão cromática é o comprometimento mais significativo que deve ser considerado nos sistemas de transmissão de fibra. Existem dois problemas físicos que representam a dispersão cromática em fibras ópticas: dispersão do material e dispersão do guia de onda.

DCM - Soluções para Compensação de Dispersão Cromática

Atualmente, existem vários métodos que permitem a compensação de dispersão em fibra ótica, como o módulo de compensação de dispersão (DCM), fibra de compensação de dispersão (DCF), operação de grade de bragg típica e grade de bragg de fibra estampada, etc. 10G ou 40G bit / s) sistemas de transmissão de longa distância, módulo de compensação de dispersão é um dos itens mais importantes a serem considerados para compensação de dispersão cromática. O módulo de compensação de dispersão compensa a dispersão cumulativa em uma fibra monomodo e um coeficiente de dispersão é usado para caracterizar o valor da dispersão. O valor da fibra monomodo regular é de cerca de + 16 ~ 17 ps / (nm * km) a 1550nm. Para gerenciar isso adequadamente, o DCM é construído usando um tipo especial de fibra de compensação de dispersão dentro do módulo que tem um valor negativo de coeficiente de dispersão, variando de -30 a -300 ps / (nm * km).

Módulo de Compensação de Dispersão Use Case Study

Como exemplo, a dispersão cumulativa para um comprimento de 10km de fibra será de + 160 ~ 170 ps / nm, então, para compensar essa quantidade de dispersão, um módulo DCM será adicionado ao link com um comprimento de fibra específico e calculado objetivou reduzir a dispersão total próximo a 0 ps / (nm * km).

Como visto abaixo, o sinal começa a se dispersar assim que sai da fonte, o que significa que não pode ser reconhecido no lado do receptor. Mas com um módulo DCM, os sinais perdidos podem ser compensados antes que o receptor possa efetivamente neutralizar a dispersão da fibra, o que eventualmente garante o funcionamento normal e garante uma transmissão confiável de longa distância.

Figura 1: caso de uso do DCM

Normalmente, um módulo DCM fornece uma quantidade fixa de dispersão (por exemplo, dispersão normal na região espectral de 1,6 µm), embora módulos de dispersão sintonizáveis também estejam disponíveis. Um módulo pode ser facilmente inserido em um link de fibra ótica porque possui conectores de fibra para entrada e saída. As perdas de inserção podem ser compensadas com um amplificador de fibra (por exemplo, um EDFA em um sistema de telecomunicações de 1,5-μm). Um módulo de compensação de dispersão é frequentemente colocado entre dois amplificadores de fibra no sistema DWDM de longa distância.

Solução DCM passiva baseada em DCF do FOCC

Os módulos de compensação de dispersão são blocos de construção do sistema de transporte ótico FOCC CWDM & DWDM e servem nos nós de comunicação ótica para fornecer dispersão cromática negativa conhecida como fenômeno de pulso espalhado que limita a taxa de bits elevada e a distância máxima de transmissão das fibras ópticas.

Figura 2: DCM passivo baseado em DCF

Os módulos de compensação de dispersão passiva baseados em DCF do FOCC mostrados acima apresentam níveis de compensação individuais, modo de polarização baixa e compensação de dispersão de banda larga. Eles são amplamente utilizados em todos os tipos de sistemas DWDM com taxa de 10Gbps. Também fornecemos módulos de compensação de dispersão projetados para montagem em rack 1U de 19 polegadas que são usados para compensar a dispersão cromática de taxas de dados de 10 Mbps a 40 Gbps em redes coerentes de longo alcance, como SDH / SONET, CATV e DWDM. Esses módulos podem atingir valores de -10 a -2100 ps / nm de dispersão a 1550nm de comprimento de onda e oferecer uma compensação de alto nível para fibra monomodo padrão (fibra SMF28 - G.652) em toda a banda C, mantendo um nível extremamente baixo e plano perda de inserção, bem como baixa latência. Quando combinado com EDFA e OEO, o DCM fornece uma solução de transporte de longa distância simples, confiável e econômica, fazendo com que os sinais avancem sem regeneração.

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