In cosa consiste la dispersionefibra ottica?
Quando fai brillare un raggio di luce bianca in un prisma, vedrai che la luce consiste di bande arcobaleno, o spettri. Questo fenomeno è un esempio di dispersione. La luce rossa con una lunghezza d'onda di 700 nm e la luce viola con una lunghezza d'onda di 400 nm si trovano alle estremità opposte dello spettro visibile. Ma cosa fa separare le diverse lunghezze d'onda della luce l'una dall'altra?
È vetro! Che si tratti di un prisma di vetro o di una fibra ottica con un nucleo di vetro di silice fusa, poiché il vetro è un mezzo di dispersione, hanno tutti la capacità di piegare diverse lunghezze d'onda della luce ad angoli diversi. Per caratterizzare il vetro o altri tipi di mezzi attraverso i quali la luce può viaggiare, viene utilizzato un parametro, chiamato indice di rifrazione (o anche chiamato indice di rifrazione). Questo numero si riferisce alla velocità con cui la luce viaggia attraverso il mezzo. Il tipico indice di rifrazione della fibra monomodale è di circa 1,461, il che significa che la luce viaggia 1,46 volte più velocemente nel vuoto rispetto alla fibra. Tuttavia, questo valore varia leggermente a diverse lunghezze d'onda. Tipicamente in ottica, maggiore è la lunghezza d'onda, minore è l'indice di rifrazione.
La definizione della velocità della luce è: velocità =velocità della luce/indice di rifrazione.
Di conseguenza, dove diversi colori dello spettro viaggiano a velocità diverse a causa della differenza nell'indice di rifrazione, nell'immagine sopra, la luce rossa viaggia più velocemente del blu a causa dell'indice di rifrazione inferiore. A distanza, il rosso e il blu saranno più distanti, quindi il segnale sarà più ampio.
Se non gestito, ciò può causare seri problemi nei sistemi di comunicazione di rete, specialmente nelle applicazioni a bit rate elevato. I sistemi 40G sono più inclini alla dispersione rispetto ai sistemi 10G perché gli impulsi del segnale sono più densi alla sorgente. Un sistema 10G può funzionare fino a 100 chilometri senza guasti, mentre un sistema 40G può funzionare solo per pochi chilometri senza una soluzione di compensazione della dispersione.
(Va notato che le specifiche per le fibre ottiche indicheranno spesso il valore dell'indice di gruppo in termini di velocità di gruppo piuttosto che di velocità di fase. Di conseguenza, il valore dell'indice aumenterà con la lunghezza d'onda. Ciò può essere ottenuto, ad esempio, da Corning ® SMF-28® Ultra single mode fiber vedi dove RFI @ 1310nm è 1.4676 e @ 1550nm è 1.4682)
In che modo i moduli di compensazione della dispersione riducono la dispersione
Il modulo di compensazione della dispersione (o DCM) viene utilizzato per compensare la dispersione accumulata nella fibra monomodale e il coefficiente di dispersione viene utilizzato per caratterizzare il valore di dispersione. L'SMF regolare è di circa più 16~17 ps/(nm*km) a 1550 nm. Per gestire correttamente questo problema, i DCM sono costruiti utilizzando uno speciale tipo di fibra di compensazione della dispersione all'interno del modulo che ha un coefficiente di dispersione negativo compreso tra -30 e -300 ps/(nm*km).
Ad esempio, la dispersione cumulativa per una lunghezza di 10 km di fibra sarà più 160~170 ps/nm, quindi per compensare questa quantità di dispersione, DCM verrà aggiunto nel collegamento per ridurre la dispersione totale vicino a 0 ps con la lunghezza della fibra specificata e calcolata /(nm*km). La tecnologia Shenzhen Xianyitong fornisce compensatori di dispersione di alta qualità per fibre ottiche G652 e G655, in particolare per la trasmissione di segnali a lunga distanza a velocità superiori a 10G.
