Dispersiyani k ompensatsiya qilish moduli (dcm)

Mavzu:
1.
2.
Dispersiyani k
ompensatsiya qilish moduli (DCM):
Optik tolali aloqada dispersiyani kompensatsiya
qilish moduli (DCM) (shuningdek, dispersiyani kompensatsiya birligi, DCU deb ataladi) uzatish
tolalarining uzoq vaqtli xromatik dispersiyasini qoplash uchun ishlatilishi mumkin. Odatda, bunday
modul ma'lum bir dispersiyani ta'minlaydi (masalan, 1,6 mm spektral mintaqadagi normal dispersiya),
ammo sozlanishi dispersiya modullari ham mavjud.
Modulni optik-tolali aloqaga osongina kiritish mumkin, chunki u kirish va chiqish uchun tolali
ulagichlarga ega. Qo'shimchani yo'qotish tolali kuchaytirgich bilan qoplanishi mumkin, masalan, 1,5
mikronli telekom tizimidagi erbium-doping tolali kuchaytirgich. Bundan tashqari, dispersiyani
kompensatsiya qiluvchi modul ko'pincha ikkita tolali kuchaytirgich o'rtasida joylashtirilganligini tez-tez
uchratamiz.
Dispersiyani kompensatsiya qilish moduli (DCM)
Dispersiyani kompensatsiya qilish modulining maqsadi (DCM)
a. Dispersiya - bu optik tolalar uzunligining funktsiyasi va shu bilan u ko'paygan uzunlikka nisbatan.
b. DCM-dan foydalanishning maqsadi shundaki, bu to'plangan dispersiya ISI va uzatishda
ma'lumotlarning yo'qolishiga olib keladi.
v. Ushbu to'plangan dispersiyani engib o'tish va uzatish uzunligini oshirish uchun bizga dispersiyani
kompensatsiya qilish moduli (DCM) deb nomlangan modul kerak.
d. DCM odatda yuqori salbiy dispersiya koeffitsientiga ega bo'lgan optik elementlardan iborat bo'lib,
dispersiyalash tufayli yorug'lik impulslari tarqaladi va ularga qo'shni impuls davri bilan qoplanish
tendentsiyasiga ega. Bu qo'shni bitlar orasidagi shovqinga olib keladi va natijada BER yuqori bo'ladi.
Xuddi shu impuls kengligi uchun yuqori bit tezligida BER (tarqalishi sababli) haddan tashqari ko'payadi.
https://youtu.be/vVk8TffSWPM
To'g'ri DCMni topish uchun qanday ma'lumotlarni taqdim etish kerak?
Kompensatsiya qilingan uzunlik, ishlatilgan holat va qo'shilishning yo'qolishini tasdiqlash kerak.
1G va 10G uzatish tezligi uchun dispersiyani hisobga olish kerakmi?
Agar sizning uzatish tezligingiz 1G bo'lsa, DCM talab qilinmaydi. O'tkazish tezligi 10G tezligi bo'lganda (u
toza 10G tezligi signali yoki 1G&amfi bo'ladimi; 10G aralash tezligi signali), DCM talab qilinadi. Bundan
tashqari, dispersiya tola turi bo'yicha ham amalga oshiriladi. Masalan, G.652 tolasining dispersiya
koeffitsienti 17ps / (nm * km), G.655 tolasi esa 4,5ps / (nm * km).
Boshqa kompensatsiya masofasini tanlash mumkinmi?
Ha, biz sizga turli xil tayyorlangan mahsulotlarni taqdim etamiz, shu jumladan turli xil kompensatsiya
uzunligi (10km ~ 140km), turli xil texnologiya turlari (DCF va Gires-Tournois), turli xil ulagichlar (LC / SC /
FC, UPC / APC jilosi), shuningdek 1U 19&tirnoq; tokka o'rnatish.
DCM-ni o'rnatishda nimaga e'tibor berishim kerak?
Oldindan, havola va keyingi kompensatsiyani o'z ichiga olgan holda, siz uning qo'llanilishidagi pozitsiyani
sezishingiz kerak. Ammo siz kompensatsiya oldidan 40 km uzunlikdagi kompensatsiyani oldindan
cheklashingiz va kompensatsiyadan keyingi uzunlikdagi 39 ning 100 km dan oshmasligiga ishonch
hosil qiling.
https://youtu.be/CHtzSr-8tuA
Optik tolada nafaqat xromatik dispersiya (masalan, liniyaning 1000 km uzunligida G.652 tolalarda 550
nm to‘lqin uchun yig‘indi xromatik dispersiya taxminan 18 000 ps/nm ni tashkil etadi), balki
apparaturalarning optik qurilmalarida to‘planadigan PMDdan birmuncha kichik dispersion buzilishlar
qiymati (masalan, G.652 PMD=0,2 пс/км0,5 tolada 1000 km liniya uzunligida dispersiya 66 ps ni tashkil
etadi) ham optik signallarni uzatish imkoniyatlarini cheklaydi va kompensatsiyalash bo‘yicha echimlarni
talab qiladi. Bular maqolaning dolzarbligini belgilaydi. Maqolada zamonaviy optik aloqa tizimlarida
dispersiya kompensatorlarini qo’llash samaradorligini takomillashtirish tahlillarini amalga oshirish
maqsad etilgan. Asosiy qism. Dispersiyani kompensatsiyalashning qanday texnik echimlari mavjud?
Ularning afzalliklari, kamchiliklari va qo‘llanishi samaradorligi nimada? Bu savollarga quyida asoslangan
javoblarni ifodalash zarur. Katta uzunlikdagi optik liniyalarda kirtiladigan optik quvvatni yo‘qtishlarni
kompensatsiyalash uchun turli optik kuchaytirgichlar ishlatiladi. Bitta oraliq (oxirgi) stansiyada dispersiya
kompensatori va quvvat kuchaytirgichni birlashtirish optik signallarni yuqori aniqlikda qayta tiklashga
imkon beradi. Bunda ko‘p sonli (10 dan ortiq) optik kuchaytirgichlarni kaskadli ulanishi
kuchaytirgichlarning o‘z-o‘zidan emissiyasi shovqining to‘planishi sababli optik signal/shovqin nisbatini
(OSNR) kamayishiga olib keladi, undan qutilish deyarli mumkin emas. Bundan tashqari, dispersiya
kompensatorlari va kuchaytirgichlardan turli foydalanish sxemalari, masalan, kompensator tolasida
nochiziqli optik samaralar vujudga keltiradigan OSNRning qo‘shimcha pasayishini keltirib chiqarishi
mumkin, bu kuchaytirgichlar orasidagi masofaga, kuchaytirish qiymatiga va kuchaytirishning bir
tekisligiga va boshqalarga cheklashlarni qo‘yadi. DWDM tizimlari uchun DCF tolalar asosida tolali
xromatik dispersiya kompensatorlari ishlab chiqilgan. DCF tolalarnig qator turlari mavjud, masalan, SMF
dispersiyani kompensatsiyalash uchun 0,22 dB/km o‘z yo‘qotishlariga ega, DCF38 tola kichik manfiy
dispersiya qiymati (-4,3…-1,6 ps/nm×km), 27 mkm2 samarali maydon, NZDSF dispersiyani
kompensatsiyalash uchun 0,22 dB/km o‘z yo‘qotishlariga va 0,05 ps/km0,5 dan kichik PMDga ega. Bu
tolalar kompleks liniyani qurish uchun optik kabel tarkibiga kiritiladigan liniyaviy tolalar sifatida xizmat
qilishi mumkin (1- rasm), bunda G.652 va DCF3 tolalarli yoki G.655 va DCF38 tolalarli kabellari navbatma-
navbat keladi. Turli optik tolalarni birlashtirish joyida xarakteristikalari bo‘yicha moslashtirish qurilmasi –
qaytishga yo‘qotishlarni kamaytiradigan optik transformator ishlatiladi. Xromatik dispersiya
kompensatsiyalanadigan optik tolali liniyani qurishning muqobil varianti bo‘lib, dispersiyani
kompensatsiyalash modulli yig‘ilgan sxema xizmat qilishi mumkin. Bunda modullar liniya tolasining
uzunligiga, masalan, 40 km 2,7 dB kiritiladigan yo‘qotishlar bilan, 60 km 4 dB kiritiladigan yo‘qotishlar
bilan, 100 km 6,2 dB kiritiladigan yo‘qotishlar bilan bog‘lanishga ega bo‘ladi. DCF dispersiya
kompensatsiyalovchi kabelli tolali optik liniya Dispersiyani kompensatsiyalash modullari (DKM) qabul
qilgichdan oldin signallarning optik quvvatini qo‘shimcha yo‘qotishlarni kirishi hisobga olinganda bu
modullarni yo‘qotishlarni kompensatsiyalaydigan optik kuchaytirgichli optik uzatkichlardan keyin
qo‘yilishi varianti bo‘lishi mumkin. DKMning bunday qo‘llanishi oldindan kompensatsiyalash deyiladi.
Lekin oldindan kompensatsiyalashning sezilarli kamchiligi o‘zakning kichik maydoni va optik quvvatni
kichik hajmdagi yuqori kompensatsiyasiga bog‘liq yuqori nochiziqlilik tufayli DKMda nochiziqli
halaqitlarni hosil bo‘lishi hisoblanadi. Kelishtiriladigan echim sifatida uzatishda qisman oldindan
kompensatsiyalash va qabul qilishda to‘liq kompensatsiyalashdan birga foydalanishni hisoblash mumkin
(2- rasm). DCF tolalarning o‘ziga xos xususiyatlari nafaqat xromatik dispersiyani kompensatsiyalash
uchun, balki bu tolalarni taqsimlangan Raman kuchaytirish rejimida kuchaytirishda va erbiyli
kuchaytirgichlar bilan birga ishlatishda zarur OSNR nisbatni saqlash uchun ishlatilishi mumkin.
Dispersiyani oldindan kompensatsiyalash va keyingi kompensatsiyalash modullariga ega bo‘lgan tolali
optik liniya Raman optik kuchaytirgichlari erbiyli kuchaytirgichlarga qaraganda past o‘z-o‘zidan emissiya
shovqiniga ega va dastlabki kuchaytirish, ya’ni minimum ravishda tolalarning uzunligi bo‘yicha
taqsimlangan kuchaytirish hisobiga DCF tolalalardagi so‘nishni kompensatsiyalash uchun yaroqli
hisoblanadi. Barcha yuqorida ko‘rib chiqilgan xromatik dispersiyani kompensatsiyalash sxemalarining
umumiy kamchiliklariga quyidagilar kiradi: - nochiziqli halaqitlarning hosil bo‘lishi va to‘planishi
ehtimolligi, bu optik kanalning qabul qilish tomonida OSNR qiymatini kamaytiradi; passiv
kompensatsiyalashning qo‘llanishi optik quvvatni qo‘shimcha yo‘qo‘tishlarga olib keladi va kuchaytirish
seksiyasining uzunligini qisqartirishni talab qiladi, bunda seksiyalarning maksimal uzunliklarini saqlash
uchun optik kuchaytirishni oshirish tolali liniyadagi nochiziqli samaralar tufayli mumkin bo‘lmaydi; - turli
kompensatorlar (turli oraliqlar uzunliklariga, turli tolalarga) va ularni tolalar o‘zaklarining turli samarali
maydonlari tufayli liniyaviy tolalar bilan moslashtirish vositalarining (o‘tish optik transformatorlarining)
zarurati, shuningdek dispersiyani kompensatsiyalash modullari cheklangan harorat bo‘yicha stabillikka
ega; - katta uzunlikdagi liniyalarda (2000 km dan ortiq) PMDni adaptiv kompensatorlarining qo‘llanishi
zarurati. Yuqori uzatish tezliklarili (100 Gbit/s va undan yuqori) optik kanallarda dispersiyani
kompensatsiyalashning barcha kamchiliklari bo‘yicha echim bo‘lib DWDM tizimida transponderlar
vositalari orqali qabul qilingan va elektr formatga o‘zgartirilgan har bir kanalli signalga raqamli ishlov
berishning qo‘llanishi xizmat qiladi. Dispersiyani kompensatsiyalash uchun raqamli signalni boshqa
tuzatish va qayta tiklash algoritmlariga ega bo‘lgan optik protsessor sxemasida amalga oshiriladigan
ikkita algoritmlar (xromatik dispersiyani kompensatsiyalash va PMD uchun dinamik ekvalayzer) ko‘zda
tutilgan echim qo‘llanishi mumkin. Bu echim DWDM tizimida nochiziqli halaqitlarni minimumga keltirish,
optik kanalda passiv komponentlar sonini kamaytirish, past nochiziqli samaralar bo‘sag‘asili tolali
yorug‘lik o‘tkazgichlarini qo‘llamaslikka imkon beradi. 70 000 ps/nm gacha to‘plangan dispersion
buzilishlarni kompensatsiyalash bo‘yicha dinamik imkoniyatlarga erishilgan, bu 1550 nm to‘lqinda SMF
dispersiyaning standart 18 ps/nm×km qiymatida 3,8 - 4,0 ming kilometrlar masofalardagi optik
kanallarni tashkil etishga imkon beradi. Shuningdek ta’kidlash zarurki, ko‘rib chiqilgan dispersion
buzilishlarni kompensatsiyalash usullaridan tashqari, optik liniyalar va kanallarda boshqa echimlar
bo‘lishi mumkin, masalan, DWDM-tizimlarda foydalanishda kichik quvvat yo‘qotishlari va etarli
bo‘lmagan ishchi chastotalar polosasi va tolalarning uzunligiga qayta sozlashning murakkabligi bilan
farqlanadigan Bregg tolali panjarali dispersiya kompensatorlari, cheklangan to‘lqin diapazoni (1530 -
1560 nm) va qayta sozlash diapazoniga (±2500 ps/nm, ya’ni 1550 nm dan 150 km gacha SMF
dispersiyani kompensatsiyalashga) mo‘ljallangan, lekin transponder tarkibida oddiy joylashtiriladigan
qayta sozlanadigan to‘lqin o‘tkazgichlar panjaralariga ega bo‘lgan ixcham kompensatorlar bo‘lishi
mumkin. Shuningdek, dispersiyani kompensatsiyalash va tolalarning nochiziqli samaralarini
kamaytirishdagi muhim yutuq sifatida 1 Tbit/s gacha tezlikli rejimlarga optik super kanallar uchun ishlab
chiqilgan JNLCDC usulini (joint nonlinearity and chromatic dispersion pre-compensation method for CO-
OFDM systems – OFDM kogerent tizimlari uchun xromatik dispersiya va nochiziqlilikni oldindan
kompensatsiyalash usulini) hisoblash mumkin.Tolali yorug‘lik o‘tkazgichining nochiziqliligi va
dispersiyasini oldindan optik kompensatsiyalash OSNR bo‘sag‘aviy qiymatini bir necha dB larga
kamaytirishga imkon beradi va bu bilan katta uzunlikdagi uzatish seksiyalarining so‘nishini engib o‘tish
uchun har bir optik kanalning quvvatini oshirish imkoniyati yaratiladi.
Xulosa Zamonaviy optik aloqa tizimlarining uzatish sifatini oshirishning asosiy yo‘nalishlaridan biri
yig‘ilgan xromatik dispersiya va yig‘ilgan polyarizatsion modali dispersiya kompensatorlarini qo’llash
samaradorligini takomillashtirishdir. DCF tolalari xromatik dispersiyani kompensatsiyalash uchun
ishlatiladi, lekin tolali optik liniyani qurishning muqobil varianti bu dispersiyani kompensatsiyalash
modullarini kuchaytiirsh kaskadlariga joylashtirish hisoblanadi. DWDM tiizmlarida Raman
kuchaytirgichlari va erbiyli tolali kuchaytirgichlar (EDFA) samarali ishlaydi. Optik kuchaytirgichlar aloqa
masofasini bir necha ming kilometrlarga oshiradi. Boshqa echim Bregg tolali panjarali dispersiya
kompensatorlari joylashtiriladigan qayta sozlanadigan to‘lqin o‘tkazgichlar panjaralariga ega bo‘lgan
ixcham kompensatorlar bo‘lishi mumkin. Yuqori uzatish tezlikli (100 Gbit/s va undan yuqori) optik
kanallarda dispersiyani kompensatsiyalashning barcha kamchiliklari qabul qilishdagi transponderlar
yordamida har bir kanal signallariga raqamli ishlov berish orqali bartaraf etilishi mumkin. Bu 1550 nm
to‘lqinda 18 ps/nm×km qiymat dispersiyali SMF standart tolalarni ishlatib 3,8 - 4 ming kilometrli tolali
optik liniya traktlarini tashkil etishga imkon beradi.
|