Орчин үеийн оптик холбооны системд өндөр багтаамж, урт дамжуулах зайг эрэлхийлэхийн тулд дуу чимээ нь үндсэн физик хязгаарлалт болохоос гадна гүйцэтгэлийн сайжруулалтыг үргэлж хязгаарладаг.
Ердийн үедEDFAЭрбиум хольцтой шилэн өсгөгчийн системд оптик дамжуулалтын зай бүр ойролцоогоор 0.1 дБ хуримтлагдсан аяндаа ялгарах дуу чимээ (ASE) үүсгэдэг бөгөөд энэ нь олшруулах процессын явцад гэрэл/электроны харилцан үйлчлэлийн квант санамсаргүй шинж чанарт үндэслэсэн байдаг.
Энэ төрлийн шуугиан нь цагийн бүсэд пикосекундын түвшний цагийн хэлбэлзэл хэлбэрээр илэрдэг. Чичиргээний загварын таамаглалын дагуу 30ps/(nm · km) тархалтын коэффициентийн нөхцөлд 1000 км дамжуулах үед чичиргээ 12ps-ээр нэмэгддэг. Давтамжийн бүсэд энэ нь оптик дохио-шуугианы харьцаа (OSNR) буурахад хүргэдэг бөгөөд үүний үр дүнд 40Gbps NRZ системд мэдрэг чанар 3.2dB (@ BER=1e-9) алдагддаг.
Илүү хүнд сорилт нь шилэн кабелийн шугаман бус нөлөөлөл ба тархалтын динамик холболтоос үүдэлтэй - 1550нм цонхонд уламжлалт нэг горимт шилэн кабелийн (G.652) тархалтын коэффициент нь 17ps/(nm · km) бөгөөд энэ нь өөрөө фазын модуляци (SPM)-ээс үүдэлтэй шугаман бус фазын шилжилттэй хосолсон. Оролтын чадал 6dBm-ээс хэтэрсэн үед SPM нөлөө нь импульсийн долгионы хэлбэрийг мэдэгдэхүйц гажуудуулна.
Дээрх зурагт үзүүлсэн 960Gbps PDM-16QAM системд 200 км дамжуулалтын дараах нүд нээгдэх нь анхны утгын 82% бөгөөд Q коэффициент нь 14dB (BER ≈ 3e-5-тай тохирч байна) түвшинд хадгалагдана; Зайг 400 км хүртэл сунгахад хөндлөн фазын модуляци (XPM) болон дөрвөн долгионы холилдолтын (FWM) хосолсон нөлөө нь нүд нээгдэх түвшинг 63% хүртэл огцом бууруулж, системийн алдааны түвшин нь 10 ^ -12 хатуу шийдвэрийн FEC алдааны залруулгын хязгаараас давсан байна.
Шууд модуляцийн лазер (DML)-ийн давтамжийн чичирхийллийн нөлөө улам дордох болно гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй - ердийн DFB лазерын альфа параметрийн (шугамын өргөний сайжруулалтын коэффициент) утга нь 3-6 хооронд хэлбэлздэг бөгөөд түүний агшин зуурын давтамжийн өөрчлөлт нь 1мА модуляцийн гүйдэл дээр ± 2.5GHz (чичирхийллийн параметр C=2.5GHz/mA-тай тохирч) хүрч, 80 км G.652 шилэн кабелиар дамжуулсны дараа импульсийн тэлэлтийн хурд 38% (хуримтлагдсан тархалт D · L=1360ps/nm) болно.
Долгионы уртыг хуваах мультиплекслэх (WDM) систем дэх сувгийн хөндлөн дамжуулалт нь илүү гүнзгий саад тотгор учруулдаг. Жишээ нь 50GHz сувгийн зайг авч үзвэл, дөрвөн долгионы холилдолтоос (FWM) үүдэлтэй хөндлөнгийн хүч нь ердийн оптик шилэн кабелийн үр дүнтэй зүүн урт нь ойролцоогоор 22 км байдаг.
Долгионы уртыг хуваах мультиплекслэх (WDM) систем дэх сувгийн хөндлөн яриа нь илүү гүнзгий саад тотгор учруулдаг. Жишээ нь 50GHz сувгийн зайг авч үзвэл, дөрвөн долгионы холилдолтоос (FWM) үүссэн интерференцийн чадлын үр дүнтэй урт нь Leff=22km (шилэн кабелийн сулралын коэффициент α=0.22 dB/km-тэй тохирч байна).
Оролтын чадлыг +15dBm хүртэл нэмэгдүүлэхэд зэргэлдээ сувгуудын хоорондох хөндлөнгийн оролцооны түвшин 7dB-ээр (-30dB суурь шугамтай харьцуулахад) нэмэгдэж, системийг урагш алдааны залруулгын (FEC) нөөцийг 7%-иас 20% хүртэл нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Өдөөгдсөн Раманы тархалтаас (SRS) үүдэлтэй чадлыг дамжуулах нөлөө нь урт долгионы сувгуудад километр тутамд ойролцоогоор 0.02dB алдагдалд хүргэдэг бөгөөд энэ нь C+L зурвасын (1530-1625nm) системд 3.5dB хүртэл чадлыг бууруулдаг. Динамик олшруулалтын тэнцүүлэгч (DGE)-ээр дамжуулан бодит цагийн налуугийн нөхөн олговор шаардлагатай.
Эдгээр физик нөлөөллийн системийн гүйцэтгэлийн хязгаарыг зурвасын өргөний зайн үржвэрээр (B · L) хэмжиж болно: G.655 шилэн кабелийн (тархалтын нөхөн төлбөртэй шилэн кабелийн) ердийн NRZ модуляцийн системийн B · L нь ойролцоогоор 18000 (Gb/s) · км байдаг бол PDM-QPSK модуляци болон когерент илрүүлэлтийн технологийн тусламжтайгаар энэ үзүүлэлтийг 280000 (Gb/s) · км хүртэл сайжруулж болно (@ SD-FEC олз 9.5dB).
Хамгийн сүүлийн үеийн 7 цөмт x 3 горимт орон зайн хуваагдлын мультиплекслэгч шилэн кабель (SDM) нь лабораторийн орчинд цөм хоорондын сул холболтын хяналт (<-40dB/km)-ийн ачаар 15.6Pb/s · km дамжуулах хүчин чадалтай болсон (дан шилэн кабелийн багтаамж 1.53Pb/sx бөгөөд дамжуулах зай 10.2 км).
Шенноны хязгаарт ойртохын тулд орчин үеийн системүүд нь дан зөөгч 400G PDM-64QAM дамжуулалтын Q хүчин зүйлийг 2 дБ-ээр (12 дБ-ээс 14 дБ хүртэл) нэмэгдүүлэх, OSNR хүлцлийг 17.5 дБ/0.1нм (@ BER=2e-2) хүртэл сулруулахын тулд магадлалын хэлбэржүүлэлт (PS-256QAM, 0.8 дБ хэлбэржүүлэлтийн олзыг олж авах), мэдрэлийн сүлжээний тэгшитгэл (NL нөхөн олговрын үр ашгийг 37%-иар сайжруулсан), тархсан Раманы олшруулалт (DRA, налуугийн нарийвчлалыг нэмэгдүүлэх ± 0.5 дБ) технологийг хамтран хэрэгжүүлэх шаардлагатай.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 6-р сарын 12