Uanset om det drejer sig om at forbinde lokalsamfund eller spænde over kontinenter, er hastighed og præcision de to vigtigste krav til fiberoptiske netværk, der bærer kritisk opgavekommunikation. Brugere har brug for hurtigere FTTH-forbindelser og 5G-mobilforbindelser for at opnå telemedicin, autonome køretøjer, videokonferencer og andre båndbreddeintensive applikationer. Med fremkomsten af et stort antal datacentre og den hurtige udvikling af kunstig intelligens og maskinlæring, kombineret med hurtigere netværkshastigheder og understøttelse af 800G og derover, er alle fiberegenskaber blevet afgørende.
I henhold til ITU-T G.650.3-standarden kræves der tests med optisk tidsdomænereflektometer (OTDR), optisk tabstest (OLTS), kromatisk dispersion (CD) og polarisationsdispersion (PMD) for at udføre omfattende fiberidentifikation og sikre høj netværksydelse. Derfor er styring af CD-værdier nøglen til at sikre transmissionsintegritet og effektivitet.
Selvom CD er et naturligt kendetegn ved alle optiske fibre, hvilket er forlængelsen af bredbåndspulser over lange afstande, bliver spredning et problem for optiske fibre med dataoverførselshastigheder på over 10 Gbps ifølge ITU-T G.650.3-standarden. CD kan påvirke signalkvaliteten alvorligt, især i højhastighedskommunikationssystemer, og testning er nøglen til at løse denne udfordring.
Hvad er CD?
Når lyspulser med forskellige bølgelængder udbreder sig i optiske fibre, kan lysets spredning forårsage pulsoverlapning og forvrængning, hvilket i sidste ende fører til et fald i kvaliteten af det transmitterede signal. Der er to former for spredning: materialespredning og bølgelederspredning.
Materialespredning er en iboende faktor i alle typer optiske fibre, som kan forårsage, at forskellige bølgelængder udbreder sig med forskellige hastigheder, hvilket i sidste ende resulterer i, at bølgelængderne når den eksterne transceiver på forskellige tidspunkter.
Bølgelederdispersion forekommer i bølgelederstrukturen i optiske fibre, hvor optiske signaler udbreder sig gennem kernen og beklædningen af fibrene, som har forskellige brydningsindekser. Dette resulterer i en ændring i diameteren af modefeltet og en variation i signalhastigheden ved hver bølgelængde.
Det er afgørende at opretholde en vis grad af CD for at undgå forekomsten af andre ikke-lineære effekter, derfor er nul CD ikke tilrådeligt. Men CD skal kontrolleres på et acceptabelt niveau for at undgå negative påvirkninger af signalintegritet og servicekvalitet.
Hvad er fibertypens indflydelse på spredningen?
Som tidligere nævnt er CD en iboende naturlig egenskab ved enhver optisk fiber, men fibertypen spiller en afgørende rolle i håndteringen af CD. Netværksoperatører kan vælge "naturlige" dispersionsfibre eller fibre med forskudte dispersionskurver for at reducere CD's påvirkning inden for et specifikt bølgelængdeområde.
Den mest almindeligt anvendte fiber i nutidens netværk er standard ITU-T G.652-fiberen med naturlig dispersion. ITU-T G-653 nul-dispersionsskiftet fiber understøtter ikke DWDM-transmission, mens G.655 ikke-nul-dispersionsskiftet fiber har en lavere CD, men er optimeret til lange afstande og er også dyrere.
I sidste ende skal operatører forstå de typer af fiberoptik i deres netværk. Hvis de fleste af de optiske fibre er standard G.652, men nogle er andre typer fibre, vil servicekvaliteten blive påvirket, hvis CD'erne i alle links ikke kan ses.
Afslutningsvis
Kromatisk spredning er fortsat en udfordring, der skal håndteres for at sikre pålideligheden og effektiviteten af højhastighedskommunikationssystemer. Fiberkarakteristika og -testning er nøglen til at løse spredningskompleksitet og giver teknikere og ingeniører indsigt i at designe, implementere og vedligeholde infrastruktur, der bærer global kritisk missionskommunikation. Med den løbende udvikling og udvidelse af netværket vil Softel fortsætte med at innovere og lancere løsninger på markedet og dermed være førende i at støtte implementeringen af avancerede teknologier.
Udsendelsestidspunkt: 20. marts 2025