Dispersión de fibra

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Dispersión de fibra

 

Indicación de la dispersión de la fibra

En una fibra, las señales de diferentes velocidades viajan a la misma distancia con diferentes retrasos generados. Como resultado, se produce un retraso en la desigualdad. La severidad de la dispersión aumenta con el retraso de la desigualdad. Por lo tanto, la desigualdad de retardo se utiliza para indicar el grado de dispersión. La desigualdad de retardo, sin embargo, no es igual a la dispersión. Si el retraso de cada señal es el mismo, la dispersión no se produce y las señales no se distorsionan durante la transmisión.

La desigualdad de retardo puede ser causada por diferentes tasas de transmisión de frecuencias o modos de las señales.

Coeficiente de dispersión de la fibra monomodo

En una fibra monomodo, solo hay transmisión en modo básico. La dispersión total de esta fibra es una suma de la dispersión del material y la dispersión de la guía de onda en la fibra. Todos estos valores de dispersión son relevantes para las longitudes de onda transmitidas en la fibra. Por lo tanto, la dispersión total de una fibra monomodo también se denomina dispersión de longitud de onda.

El coeficiente de dispersión se refiere a la diferencia entre los valores de tiempo de llegada de dos longitudes de onda espaciadas de 1 nm que viajan más de 1 km. Se expresa en ps / nm · km.

Relación entre la dispersión y la velocidad de transmisión

El impacto de la dispersión de velocidad de grupo en la tasa de bits debe cumplir con el criterio de que los impulsos adyacentes no se superponen, es decir, B∆T <1.

Donde, "B" denota la tasa de bits y "∆T" denota el ancho de pulso ampliado causado por la dispersión de velocidad del grupo.

Cuanto mayor sea la velocidad de transmisión, para garantizar la transmisión correcta de las señales, más débil será el impacto de la dispersión en la velocidad de bits.

∆T = DLδλ

Donde, "L" denota la distancia de transmisión; "D" denota el coeficiente de dispersión; "δλ" denota el ancho espectral cuadrado medio de la raíz de la fuente de luz. En la siguiente fórmula, "δλ-20" denota un ancho espectral de –20 dB.

δλ = δλ-20 / 6.07

Deterioro del rendimiento del sistema causado por la dispersión de la fibra

Varios factores pueden perjudicar el rendimiento del sistema debido a la dispersión de la fibra. Los dos factores principales son la interferencia entre símbolos y el modo de ruido de partición.

Interferencia entre símbolos

La dispersión de la fibra ensancha los pulsos transmitidos. La forma de onda de las señales realmente recibidas es generada por múltiples líneas espectrales desde el láser en el transmisor. Incluso si el receptor puede igualar completamente la forma de onda generada por una sola línea espectral y, por lo tanto, cada línea espectral genera la misma forma de onda, tales formas de onda se tambalean en tándem después de soportar una dispersión diferente durante la transmisión. Por lo tanto, la forma de onda combinada por tales formas de onda difiere de la forma de onda generada por una sola línea espectral. Como resultado, el receptor no puede igualar completamente la forma de onda combinada.

Modo de partición de ruido

El ruido de la partición de modo afecta el rendimiento del sistema debido al efecto combinado de la dispersión de la fibra y las características espectrales del láser. Aunque la potencia óptica total de las líneas espectrales generadas por un láser es cierta, la potencia óptica de cada línea espectral fluctúa aleatoriamente. Cuando cada línea espectral de este láser viaja sobre una fibra, las líneas espectrales de diferentes longitudes de onda están sujetas a diferentes retrasos debido a la dispersión inherente de la fibra. Como resultado, la forma de onda de las líneas espectrales recibidas varía con la velocidad de bits y los pulsos recibidos se amplían.


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