Орчин үеийн оптик холбооны системд илүү өндөр хүчин чадал, илүү урт дамжуулах зайг эрэлхийлэхийн тулд дуу чимээ нь физикийн үндсэн хязгаарлалтын хувьд гүйцэтгэлийн сайжруулалтыг үргэлж хязгаарладаг.
Ердийн байдлаарEDFAЭрби агуулсан шилэн өсгөгчийн систем нь оптик дамжуулах хугацаа бүр ойролцоогоор 0.1дБ хуримтлагдсан аяндаа ялгарах шуугиан (ASE) үүсгэдэг бөгөөд энэ нь олшруулах явцад гэрэл/электронуудын харилцан үйлчлэлийн квант санамсаргүй шинж чанарт үндэслэдэг.
Энэ төрлийн дуу чимээ нь цаг хугацааны домэйн дэх пикосекундын түвшний цаг хугацааны чичиргээ хэлбэрээр илэрдэг. Житрийн загварын таамаглалаар 30ps/(nm · km) дисперсийн коэффициенттэй байх нөхцөлд 1000км-ийг дамжуулах үед читр 12ps-ээр нэмэгддэг. Давтамжийн мужид энэ нь оптик дохио-дуу чимээний харьцаа (OSNR) буурахад хүргэдэг бөгөөд үүний үр дүнд 40Gbps NRZ системд 3.2dB (@ BER=1e-9) мэдрэмжийн алдагдал үүсдэг.
Илүү хүнд сорилт нь шилэн шугаман бус нөлөөлөл ба тархалтын динамик холболтоос үүдэлтэй - 1550 нм цонхонд ердийн нэг горимт шилэн (G.652) дисперсийн коэффициент нь өөрөө фазын модуляцаас (SPM) үүссэн шугаман бус фазын шилжилттэй хослуулан 17ps/(нм · км) байна. Оролтын хүч 6dBm-ээс хэтрэх үед SPM эффект нь импульсийн долгионы хэлбэрийг ихээхэн гажуудуулна.
Дээрх зурагт үзүүлсэн 960Gbps PDM-16QAM системд 200км-ийн дамжуулалтын дараах нүдний нээлхий нь анхны утгын 82%, Q хүчин зүйл нь 14dB (BER ≈ 3e-5-тай харгалзах) хэвээр байна; Зайг 400 км хүртэл уртасгахад хөндлөн фазын модуляц (XPM) ба дөрвөн долгион холих (FWM) хосолсон нөлөө нь нүд нээх зэрэг 63% хүртэл огцом буурахад хүргэдэг бөгөөд системийн алдааны түвшин нь хатуу шийдвэрийн FEC алдаа засах хязгаараас хэтэрсэн 10 ^ -12.
Шууд модуляцын лазерын (DML) давтамжийн жиргээний нөлөө улам дордох болно гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй - ердийн DFB лазерын альфа параметрийн (шугамын өргөнийг сайжруулах хүчин зүйл) утга нь 3-6 хооронд хэлбэлздэг бөгөөд түүний давтамжийн агшин зуурын өөрчлөлт нь ± 2.5 ГГц хүрдэг (чийрлийн параметр C/mA5 гүйдлийн модуляцын үр дүнд харгалзах ± 2.5 ГГц). 80км G.652 утасаар дамжуулсны дараа импульсийн тэлэлтийн хурд 38% (хуримтлагдсан тархалт D · L=1360ps/nm).
Долгионы уртыг хуваах (WDM) систем дэх сувгийн хөндлөн огтлолцол нь илүү гүнзгий саад бэрхшээлийг үүсгэдэг. 50 ГГц сувгийн хоорондын зайг жишээ болгон авч үзвэл дөрвөн долгионы холих (FWM)-аас үүссэн интерференцийн хүч нь энгийн оптик утаснуудад 22 км орчим үр дүнтэй урттай байдаг.
Долгионы уртыг хуваах (WDM) систем дэх сувгийн хөндлөн огтлолцол нь илүү гүнзгий саад бэрхшээлийг үүсгэдэг. 50 ГГц-ийн сувгийн хоорондын зайг жишээ болгон авч үзвэл дөрвөн долгионы холих (FWM) -аас үүссэн интерференцийн хүчин чадлын үр дүнтэй урт нь Leff=22km (шилэнгийн сулралтын коэффициент α=0.22 дБ/км-тэй тохирч байна).
Оролтын хүчийг+15дБм хүртэл нэмэгдүүлэх үед зэргэлдээх сувгуудын хоорондын харилцан ярианы түвшин 7дБ (-30дБ суурьтай харьцуулахад) нэмэгдэж, системийг урагшлуулах алдааны залруулга (FEC) давхаргыг 7%-аас 20% хүртэл нэмэгдүүлэхийг албаддаг. Өдөөгдсөн Раманы тархалтаас (SRS) үүссэн эрчим хүчний дамжуулалтын нөлөө нь урт долгионы сувагт км тутамд ойролцоогоор 0.02дБ алдагдалд хүргэдэг бөгөөд энэ нь C+L зурвасын (1530-1625нм) системд 3.5дБ хүртэл эрчим хүчний уналтад хүргэдэг. Бодит цагийн налуугийн нөхөн төлбөрийг динамик олз тэнцүүлэгч (DGE) ашиглан хийх шаардлагатай.
Эдгээр физик нөлөөллийн системийн гүйцэтгэлийн хязгаарыг зурвасын өргөн зайны бүтээгдэхүүнээр (B · L) хэмжиж болно: G.655 шилэн (тархалтын нөхөн олговор) дахь ердийн NRZ модуляцын системийн B · L нь ойролцоогоор 18000 (Гб/с) · км байдаг бол PDM-QPSK модуляц болон уялдаатай илрүүлэх технологитой бол энэ үзүүлэлтийг 2 км (8б/0) хүртэл сайжруулах боломжтой (8b/0) SD-FEC олз 9.5дБ).
Хамгийн сүүлийн үеийн 7 цөмт х 3 горимын сансрын хуваагдлын олон талт утас (SDM) нь лабораторийн орчинд 15.6Pb/s · км (1.53Pb/sx дамжуулах зай нь 10.2km) дамжуулах хүчин чадалд хүрсэн байна.
Шаннонгийн хязгаарт ойртохын тулд орчин үеийн системүүд магадлалын хэлбэржилт (PS-256QAM, 0.8дБ хэлбэржүүлэх ашигт хүрэх), мэдрэлийн сүлжээг тэгшитгэх (NL нөхөн олговрын үр ашиг 37%-иар сайжирсан), тархсан Раман олшруулалт (DRA, налуугийн нарийвчлал ± 0.5дБ) нэг хүчин зүйлийн Q-AM4G0ri-г нэмэгдүүлэх технологиудыг хамтран ашиглах шаардлагатай байна. дамжуулалтыг 2дБ (12дБ-аас 14дБ хүртэл), OSNR хүлцлийг 17.5дБ/0.1нм хүртэл сулруулна (@ BER=2e-2).
Шуудангийн цаг: 2025 оны 6-р сарын 12-ны хооронд