ခေတ်မီ optical ဆက်သွယ်ရေးစနစ်များတွင် ပိုမိုမြင့်မားသော စွမ်းရည်နှင့် ပိုမိုရှည်လျားသော ထုတ်လွှင့်မှုအကွာအဝေးကို လိုက်စားရာတွင် အခြေခံကျသော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်တစ်ခုအနေဖြင့် ဆူညံသံသည် စွမ်းဆောင်ရည်တိုးတက်မှုကို အမြဲတမ်း ကန့်သတ်ထားသည်။
ပုံမှန်တစ်ခုတွင်EDFAerbium-doped fiber amplifier system တွင်၊ optical transmission span တစ်ခုချင်းစီသည် 0.1dB ခန့်ရှိသော accumulated spontaneous emission noise (ASE) ကို ထုတ်လွှတ်ပေးပြီး၊ ၎င်းသည် amplification လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း အလင်း/အီလက်ထရွန် interaction ၏ quantum random သဘာဝတွင် အခြေခံသည်။
ဤဆူညံသံအမျိုးအစားသည် အချိန်ဒိုမိန်းတွင် picosecond level timing jitter အဖြစ် ပေါ်လွင်သည်။ jitter မော်ဒယ်ခန့်မှန်းချက်အရ 30ps/(nm · km) ၏ dispersion coefficient အခြေအနေအောက်တွင်၊ 1000km ထုတ်လွှင့်သောအခါ jitter သည် 12ps တိုးလာသည်။ frequency domain တွင်၊ ၎င်းသည် optical signal-to-noise ratio (OSNR) ကို လျော့ကျစေပြီး 40Gbps NRZ စနစ်တွင် sensitivity loss 3.2dB (@ BER=1e-9) ကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။
ပိုမိုပြင်းထန်သောစိန်ခေါ်မှုမှာ fiber nonlinear effects နှင့် dispersion တို့၏ dynamic coupling မှ လာပါသည် - 1550nm window ရှိ conventional single-mode fiber (G.652) ၏ dispersion coefficient သည် 17ps/(nm · km) ရှိပြီး self phase modulation (SPM) ကြောင့်ဖြစ်ပေါ်လာသော nonlinear phase shift နှင့် ပေါင်းစပ်ထားသည်။ input power သည် 6dBm ထက်ကျော်လွန်သောအခါ၊ SPM effect သည် pulse waveform ကို သိသိသာသာ ပုံပျက်စေလိမ့်မည်။
အထက်ပါပုံတွင်ပြထားသည့် 960Gbps PDM-16QAM စနစ်တွင်၊ 200km ထုတ်လွှင့်ပြီးနောက် eye opening သည် ကနဦးတန်ဖိုး၏ 82% ရှိပြီး Q factor ကို 14dB တွင်ထိန်းသိမ်းထားသည် (BER ≈ 3e-5 နှင့်ကိုက်ညီသည်)။ အကွာအဝေးကို 400km အထိတိုးချဲ့သောအခါ၊ cross phase modulation (XPM) နှင့် four wave mixing (FWM) ၏ပေါင်းစပ်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် eye opening degree ကို 63% အထိသိသိသာသာကျဆင်းစေပြီး system error rate သည် 10 ^ -12 ၏ hard decision FEC error correction limit ကိုကျော်လွန်သည်။
direct modulation laser (DML) ရဲ့ frequency chirp effect ပိုဆိုးလာမယ်ဆိုတာ သတိပြုသင့်ပါတယ် - ပုံမှန် DFB laser ရဲ့ alpha parameter (linewidth enhancement factor) တန်ဖိုးဟာ 3-6 အတွင်းမှာ ရှိပြီး၊ modulation current 1mA မှာ ချက်ချင်း frequency ပြောင်းလဲမှုဟာ ± 2.5GHz (chirp parameter C=2.5GHz/mA နဲ့ ကိုက်ညီတယ်) ကို ရောက်ရှိနိုင်ပြီး၊ 80km G.652 fiber မှတစ်ဆင့် ထုတ်လွှင့်ပြီးနောက် pulse broadening rate 38% (cumulative dispersion D · L=1360ps/nm) ကို ဖြစ်ပေါ်စေပါလိမ့်မယ်။
wavelength division multiplexing (WDM) စနစ်များတွင် channel crosstalk သည် ပိုမိုနက်ရှိုင်းသော အတားအဆီးများဖြစ်သည်။ 50GHz channel spacing ကို ဥပမာအဖြစ်ယူလျှင်၊ four wave mixing (FWM) ကြောင့်ဖြစ်ပေါ်လာသော interference power သည် ordinary optical fiber များတွင် effective length Leff 22km ခန့်ရှိသည်။
wavelength division multiplexing (WDM) စနစ်များတွင် channel crosstalk သည် ပိုမိုနက်ရှိုင်းသော အတားအဆီးများကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ 50GHz channel spacing ကို ဥပမာအဖြစ်ယူလျှင်၊ four wave mixing (FWM) မှထုတ်ပေးသော interference power ၏ ထိရောက်သောအရှည်မှာ Leff=22km (fiber attenuation coefficient α=0.22 dB/km နှင့် ကိုက်ညီသည်) ဖြစ်သည်။
အဝင်ပါဝါကို +15dBm အထိ တိုးမြှင့်လိုက်သောအခါ၊ အနီးနားရှိ ချန်နယ်များအကြား crosstalk အဆင့်သည် 7dB (-30dB အခြေခံနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက) တိုးလာပြီး စနစ်အား forward error correction (FEC) redundancy ကို 7% မှ 20% အထိ တိုးမြှင့်ရန် ဖိအားပေးပါသည်။ လှုံ့ဆော်ပေးသော Raman scattering (SRS) ကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော power transfer effect သည် ရှည်လျားသော wavelength ချန်နယ်များတွင် တစ်ကီလိုမီတာလျှင် 0.02dB ခန့် ဆုံးရှုံးမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး C+L band (1530-1625nm) စနစ်တွင် ပါဝါကျဆင်းမှုကို 3.5dB အထိ ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ dynamic gain equalizer (DGE) မှတစ်ဆင့် Real time slope compensation လိုအပ်ပါသည်။
ဤရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအကျိုးသက်ရောက်မှုများပေါင်းစပ်ထားသောစနစ်စွမ်းဆောင်ရည်ကန့်သတ်ချက်ကို bandwidth distance product (B · L) ဖြင့်တိုင်းတာနိုင်သည်- G.655 fiber (dispersion compensated fiber) ရှိပုံမှန် NRZ modulation system ၏ B · L သည်ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 18000 (Gb/s) · km ရှိပြီး PDM-QPSK modulation နှင့် coherent detection နည်းပညာဖြင့် ဤအညွှန်းကိန်းကို 280000 (Gb/s) · km (@ SD-FEC gain 9.5dB) အထိတိုးတက်ကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်နိုင်သည်။
ခေတ်မီ 7-core x 3-mode space division multiplexing fiber (SDM) သည် ဓာတ်ခွဲခန်းပတ်ဝန်းကျင်တွင် အားနည်းသော coupling inter core crosstalk control (<-40dB/km) မှတစ်ဆင့် 15.6Pb/s · km (single fiber စွမ်းရည် 1.53Pb/sx ထုတ်လွှင့်မှုအကွာအဝေး 10.2km) ၏ ထုတ်လွှင့်နိုင်စွမ်းကို ရရှိခဲ့သည်။
Shannon ကန့်သတ်ချက်သို့ ချဉ်းကပ်ရန်အတွက် ခေတ်မီစနစ်များသည် single carrier 400G PDM-64QAM ဂီယာ၏ Q factor ကို 2dB (12dB မှ 14dB အထိ) တိုးမြှင့်ရန်နှင့် OSNR ခံနိုင်ရည်ကို 17.5dB/0.1nm (@ BER=2e-2) သို့ လျှော့ချရန် probability shaping (PS-256QAM၊ 0.8dB shaping gain ရရှိခြင်း)၊ neural network equalization (NL compensation efficiency 37%) နှင့် distributed Raman amplification (DRA၊ gain slope accuracy ± 0.5dB) နည်းပညာများကို ပူးတွဲလက်ခံကျင့်သုံးရန် လိုအပ်ပါသည်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၅ ခုနှစ်၊ ဇွန်လ ၁၂ ရက်