In consecutione maioris capacitatis et longiori distantiae transmissionis in systematibus communicationis opticae hodiernis, strepitus, ut limitatio physica fundamentalis, semper emendationem perfunctionis coërcuit.
Typico modoEDFAIn systemate amplificatorio fibrae erbium-dopato, quaeque extensio transmissionis opticae circiter 0.1dB strepitus emissionis spontaneae accumulati (ASE) generat, qui in natura quantica fortuita interactionis lucis et electronis per processum amplificationis radicatur.
Hoc genus strepitus se manifestat ut trepidatio temporalis gradus picosecundorum in dominio temporali. Secundum praedictionem exemplaris trepidationis, sub condicione coefficientis dispersionis 30ps/(nm · km), trepidatio augetur 12ps cum transmittitur 1000km. In dominio frequentiae, ad diminutionem rationis signalis optici ad strepitum (OSNR) ducit, quae amissionem sensibilitatis 3.2dB (@ BER=1e-9) in systemate NRZ 40Gbps efficit.
Gravior difficultas ex copulatione dynamica effectuum non linearum fibrae et dispersionis oritur - coefficiens dispersionis fibrae monomodalis conventionalis (G.652) in fenestra 1550nm est 17ps/(nm · km), cum mutatione phasis non lineari a modulatione phasis propria (SPM) effecta coniunctus. Cum potentia ingressa 6dBm excedit, effectus SPM formam undae pulsus significanter distorquebit.
In systemate PDM-16QAM 960Gbps, quod in figura supra ostensum est, apertura oculi post transmissionem 200km 82% valoris initialis est, et factor Q ad 14dB servatur (quod BER ≈ 3e-5 respondet); cum distantia ad 400km extenditur, effectus coniunctus modulationis phasis transversae (XPM) et mixtionis quattuor undarum (FWM) gradum aperturae oculi ad 63% acute decrescere facit, et rata erroris systematis limitem correctionis erroris FEC ad decisionem duram 10^-12 excedit.
Notandum est effectum stridoris frequentiae laseris modulationis directae (DML) peior fieri - valor parametri alpha (factoris augmentationis latitudinis lineae) laseris DFB typici est in spatio 3-6, et mutatio frequentiae eius instantanea ± 2.5GHz (respondens parametro stridoris C=2.5GHz/mA) ad currentem modulationis 1mA pervenire potest, quod efficit ut pulsus dilatatio 38% (dispersio cumulativa D·L=1360ps/nm) post transmissionem per fibram G.652 80km longam fiat.
Diaphonia canalium in systematibus multiplexationum divisionis longitudinis undae (WDM) impedimenta maiora constituit. Exemplo spatii canalium 50 GHz sumpto, potentia interferentiae a mixtione quattuor undarum (FWM) effecta longitudinem effectivam Leff circiter 22 km in fibris opticis ordinariis habet.
Diaphonia canalium in systematibus multiplexationum divisionis longitudinis undae (WDM) impedimenta maiora constituit. Exemplo spatii canalium 50 GHz sumpto, longitudo effectiva potentiae interferentiae a mixtione quattuor undarum (FWM) generatae est Leff = 22 km (coefficiente attenuationis fibrae α = 0.22 dB/km respondens).
Cum potentia ingressa ad +15dBm augetur, gradus diaphoniae inter canales adiacentes 7dB crescit (relative ad lineam basalem -30dB), systema cogens redundantiam correctionis erroris directi (FEC) a 7% ad 20% augere. Effectus translationis potentiae a dispersione Raman stimulata (SRS) causatus iacturam circiter 0.02dB per chiliometrum in canalibus longae longitudinis undae efficit, quod ad decrementum potentiae usque ad 3.5dB in systemate fasciae C+L (1530-1625nm) ducit. Compensatio declivitatis in tempore reali per aequalizatorem amplificationis dynamicae (DGE) requiritur.
Finis effectuum systematis ex his effectibus physicis coniunctis quantificari potest per productum distantiae et latitudinis frequentiae (B·L): B·L systematis modulationis NRZ typici in fibra G.655 (fibra dispersione compensata) est circiter 18000 (Gb/s)·km, dum cum modulatione PDM-QPSK et technologia detectionis cohaerentis, hic indicator ad 280000 (Gb/s)·km (@ SD-FEC amplificationem 9.5dB) augeri potest.
Fibra multiplexanda divisionis spatialis (SDM), septem nucleorum et trimodorum, per debilem copulationis inter nucleos moderationem diaphoniae (<-40dB/km) in ambitu laboratorio capacitatem transmissionis 15.6 Pb/s · km (capacitas fibrae singularis 1.53 Pb/s × distantia transmissionis 10.2 km) consecuta est.
Ut limitem Shannon appropinquent, systemata moderna formationem probabilitatis (PS-256QAM, amplificationem formationis 0.8dB assequens), aequalizationem retium neuralium (efficientia compensationis NL 37% aucta), et amplificationem Raman distributam (DRA, accuratio inclinationis amplificationis ± 0.5dB) coniunctim adoptare debent, ut factorem Q transmissionis vectoris singularis 400G PDM-64QAM 2dB augeant (a 12dB ad 14dB), et tolerantiam OSNR ad 17.5dB/0.1nm (@ BER=2e-2) relaxent.
Tempus publicationis: Iun-XII-MMXXV