Multiplexage par répartition en longueur d'onde dense (DWDM) constituent une partie importante des réseaux dorsaux longue distance modernes et des réseaux métropolitains. Dans les applications de transmission longue distance, l'atténuation et la dispersion des fibres sont les principaux facteurs affectant la transmission du signal optique, de sorte que les dispositifs actifs tels que l'amplificateur à fibre dopée à l'erbium (EDFA) et le compensateur de dispersion (DCM) sont couramment utilisés dans les systèmes de multiplexage par répartition en longueur d'onde dense (DWDM). pour assurer la qualité de la transmission par fibre.
Atténuation et dispersion des fibres
Le signal optique dans le processus de transmission sera affecté par une variété de facteurs, y compris le type de fibre, les applications spécifiques, etc., dont l'atténuation et la dispersion de la fibre sont un facteur important qui affecte directement la qualité de la transmission du signal optique.
L'atténuation de la fibre optique est le processus de transmission du signal optique dans la fibre, sa puissance avec l'augmentation de la distance de transmission sous la forme d'une décroissance exponentielle. Les principaux facteurs qui provoquent l'atténuation de la fibre sont : intrinsèque, courbure, extrusion, impuretés, inhomogénéité, amarrage, etc. Intrinsèque est la perte inhérente de la fibre, y compris la diffusion Rayleigh, l'absorption inhérente, etc. la flexion est la partie de flexion de la fibre de la lumière qui sera diffusée en raison de la perte ; l'extrusion est la fibre est comprimée par la perte causée par la micro-flexion ; les impuretés sont les impuretés de la fibre dans l'absorption et la diffusion des signaux optiques causées par la perte ; l'inhomogénéité est l'indice de réfraction du matériau fibreux de la perte causée par des inégalités; l'amarrage est la perte d'amarrage de la fibre. Dans le système DWDM, l'atténuation de la fibre détermine en grande partie la distance de transmission du système.
Le signal optique transmis dans la fibre optique est composé de différentes composantes de fréquence et de différentes composantes de mode, qui ont des vitesses de propagation différentes, et celles-ci entraîneront des changements dans la forme de la forme d'onde d'impulsion, qui est la dispersion, la dispersion de la fibre comprend généralement la dispersion de mode, la dispersion de matériau et la dispersion du guide d'ondes. La dispersion modale est la dispersion causée par les différentes composantes tangentielles des constantes de transmission et les différentes vitesses de groupe de chaque mode de la fibre à la même longueur d'onde lors de la transmission multimode ; la dispersion du matériau est causée par les caractéristiques propres du matériau fibreux ; la dispersion du guide d'onde est causée par le guide d'onde optique dans la fibre. Pour la fibre multimode, la dispersion totale est égale à la somme des trois ; pour la fibre monomode, parce qu'il n'y a qu'un seul mode de transmission, la dispersion totale est la somme de la dispersion du matériau et de la dispersion du guide d'ondes.
Comme mentionné ci-dessus, l'atténuation et la dispersion des fibres ont un impact significatif sur les performances des systèmes DWDM, et pour minimiser ces effets, des amplificateurs à fibre dopée à l'erbium (EDFA) et des compensateurs de dispersion (DCM) sont souvent utilisés pour compenser la perte et la dispersion des fibres.
L'amplificateur à fibre dopée à l'erbium (EDFA) est un dispositif optique qui amplifie directement les signaux optiques dans les systèmes de communication à fibre optique, avec les avantages d'un gain élevé, d'une large bande passante, d'un faible bruit et d'une puissance de sortie à saturation élevée, etc. Cependant, dans les systèmes DWDM, les caractéristiques de gain de longueur d'onde de l'amplificateur à fibre dopée à l'erbium (EDFA) ne sont pas plates, ce qui entraînera une inégalité considérable de la puissance (rapport signal sur bruit optique) de chaque canal optique du système, et des canaux qui s'écartent du gain Les canaux qui s'écartent du pic de gain seront détectés de manière incorrecte, ce qui aura un impact sérieux sur les performances du système. Par conséquent, dans les réseaux DWDM longue distance, des amplificateurs à fibre dopée à l'erbium (EDFA) sont généralement installés dans des lignes de fibre à certaines distances d'intervalle, et le nombre d'EDFA utilisés dans une certaine zone est généralement limité par le type de fibre, le nombre de canaux, la distance de transmission des données et la valeur autorisée du rapport signal/bruit optique.
L'utilisation généralisée de l'amplificateur à fibre dopée à l'erbium (EDFA) a largement résolu le problème de perte de transmission des systèmes de communication à fibre optique à haut débit, mais la dispersion de la fibre est également l'un des principaux facteurs limitant la distance de relais et la capacité de communication des systèmes de transmission à fibre optique. , alorsDWDMles réseaux utilisent également un compensateur de dispersion (DCM), le compensateur de dispersion (DCM) est principalement utilisé pour compenser la dispersion des matériaux et la dispersion des guides d'ondes dans les lignes à fibres optiques. dispersion. Il convient de noter que le compensateur de dispersion (DCM) dans les réseaux DWDM provoque également une certaine atténuation de la fibre dans la ligne de fibre et doit être utilisé conjointement avec un amplificateur à fibre dopée à l'erbium (EDFA).
