U čemu je disperzijaoptička vlakna?
Kad bijelu zraku svjetlosti usmjerite u prizmu, vidjet ćete da se svjetlost sastoji od duginih traka ili spektara. Ovaj fenomen je primjer disperzije. Crveno svjetlo valne duljine od 700 nm i ljubičasto svjetlo valne duljine 400 nm nalaze se na suprotnim krajevima vidljivog spektra. Ali što uzrokuje odvajanje različitih valnih duljina svjetlosti jedna od druge?
Staklo je! Bilo da se radi o prizmi izrađenoj od stakla ili optičkom vlaknu s jezgrom od taljenog silicijevog stakla, budući da je staklo disperzijski medij, svi oni imaju sposobnost savijanja različitih valnih duljina svjetlosti pod različitim kutovima. Za karakterizaciju stakla ili drugih vrsta medija kroz koje svjetlost može putovati, koristi se parametar koji se naziva indeks loma (ili se također naziva indeks loma). Ovaj broj se odnosi na brzinu kojom svjetlost putuje kroz medij. Tipični indeks loma jednomodnog vlakna je oko 1,461, što znači da svjetlost putuje 1,46 puta brže u vakuumu nego u vlaknu. Međutim, ova vrijednost malo varira na različitim valnim duljinama. Tipično u optici, što je duža valna duljina, niži je indeks loma.
Definicija brzine svjetlosti je: brzina =brzina svjetlosti / indeks loma.
Kao rezultat toga, gdje različite boje spektra putuju različitim brzinama zbog razlike u indeksu loma, na slici iznad, crvena svjetlost putuje brže od plave zbog nižeg indeksa loma. Na udaljenosti, crvena i plava bit će udaljenije, pa će signal biti širi.
Ako se ne upravlja, to može uzrokovati ozbiljne probleme u mrežnim komunikacijskim sustavima, posebno u aplikacijama s velikom brzinom prijenosa. 40G sustavi su skloniji disperziji od 10G sustava jer su signalni impulsi gušći na izvoru. 10G sustav može raditi do 100 kilometara bez greške, dok 40G sustav može raditi samo nekoliko kilometara bez rješenja za kompenzaciju disperzije.
(Treba napomenuti da će specifikacije za optička vlakna često navoditi vrijednost grupnog indeksa u smislu grupne brzine, a ne fazne brzine. Kao rezultat toga, vrijednost indeksa će rasti s valnom duljinom. To može postići, na primjer, Corning ® SMF-28® Ultra jednomodno vlakno pogledajte gdje je RFI @ 1310nm 1,4676, a @ 1550nm 1,4682)
Kako moduli kompenzacije disperzije smanjuju disperziju
Modul kompenzacije disperzije (ili DCM) koristi se za kompenzaciju akumulirane disperzije u jednomodnom vlaknu, a koeficijent disperzije koristi se za karakterizaciju vrijednosti disperzije. Uobičajeni SMF je oko plus 16~17 ps/(nm*km) na 1550nm. Kako bi se ispravno riješio ovaj problem, DCM-ovi su izgrađeni korištenjem posebne vrste vlakana za kompenzaciju disperzije unutar modula koji ima negativan koeficijent disperzije u rasponu od -30 do -300 ps/(nm*km).
Na primjer, kumulativna disperzija za 10km duljine vlakna bit će plus 160~170 ps/nm, tako da će se kompenzirati ova količina disperzije, DCM će se dodati u vezu kako bi se smanjila ukupna disperzija blizu do 0 ps s navedenom i izračunatom duljinom vlakna /(nm*km). Shenzhen Xianyitong Technology pruža visokokvalitetne kompenzatore disperzije za G652 i G655 optička vlakna, posebno za prijenos signala na velike udaljenosti pri brzinama iznad 10G.
