Agus acmhainn níos airde agus achar tarchuir níos faide á lorg i gcórais chumarsáide optúla nua-aimseartha, tá torann, mar theorainn fhisiceach bhunúsach, i gcónaí ina shrian ar fheabhsú feidhmíochta.
I ngnáth-EDFAI gcóras aimplitheora snáithíní dópáilte le heirbiam, gineann gach réise tarchuir optúil thart ar 0.1dB de thorann astaíochta spontáineach carntha (ASE), atá fréamhaithe i nádúr randamach chandamach an idirghníomhaíochta solais/leictreon le linn an phróisis aimplithe.
Léirítear an cineál seo torainn mar chreathadh ama ar leibhéal piciseicind sa réimse ama. De réir réamhaisnéis an mhúnla chreatha, faoi choinníoll comhéifeacht scaipthe de 30ps/(nm · km), méadaíonn an chreathadh faoi 12ps agus 1000km á tharchur. Sa réimse minicíochta, laghdaítear an cóimheas comhartha-go-torann optúil (OSNR) dá bharr, rud a fhágann caillteanas íogaireachta de 3.2dB (@ BER=1e-9) sa chóras NRZ 40Gbps.
Tagann an dúshlán is déine ó chúpláil dhinimiciúil éifeachtaí neamhlíneacha snáithíní agus scaipeadh - is é 17ps/(nm · km) comhéifeacht scaipeadh snáithín aonmhód traidisiúnta (G.652) sa fhuinneog 1550nm, in éineacht leis an aistriú céime neamhlíneach de bharr modhnú féinchéime (SPM). Nuair a sháraíonn an chumhacht ionchuir 6dBm, saobhfaidh éifeacht SPM tonnfhoirm na cuisle go suntasach.
Sa chóras PDM-16QAM 960Gbps a thaispeántar sa fhigiúr thuas, is é 82% den luach tosaigh an oscailt súl tar éis tarchuir 200km, agus coinnítear an fachtóir Q ag 14dB (a fhreagraíonn do BER ≈ 3e-5); Nuair a shíntear an fad go 400km, bíonn tionchar comhcheangailte an mhodhnúcháin traschéime (XPM) agus an mheascadh ceithre thonnta (FWM) ina chúis le titim ghéar ar an méid oscailte súl go 63%, agus sáraíonn an ráta earráide córais an teorainn cheartúcháin earráide FEC cinneadh crua de 10 ^ -12.
Is fiú a thabhairt faoi deara go n-éireoidh éifeacht chirp minicíochta léasair mhodhnúcháin dhírigh (DML) níos measa - tá luach an pharaiméadair alfa (fachtóir feabhsúcháin leithead líne) léasair DFB tipiciúil sa raon 3-6, agus is féidir lena athrú minicíochta meandarach ± 2.5GHz a bhaint amach (a fhreagraíonn don pharaiméadar chirp C = 2.5GHz / mA) ag sruth modhnúcháin de 1mA, rud a fhágann ráta leathnaithe cuisle de 38% (scaipeadh carnach D · L = 1360ps / nm) tar éis tarchuir trí shnáithín G.652 80km.
Is constaicí níos doimhne iad traschainéil i gcórais ilphléacsála roinnte tonnfhaid (WDM). Ag glacadh an spásáil chainéil 50GHz mar shampla, tá fad éifeachtach Leff de thart ar 22km ag an gcumhacht trasnaíochta de bharr meascadh ceithre thonnta (FWM) i ngnáthshnáithíní optúla.
Is constaicí níos doimhne iad traschainéil i gcórais ilphléacsála roinnte tonnfhaid (WDM). Ag glacadh leis an spásáil chainéil 50GHz mar shampla, is é Leff = 22km fad éifeachtach na cumhachta trasnaíochta a ghintear trí mheascadh ceithre thonnta (FWM) (a fhreagraíonn do chomhéifeacht maolaithe snáithíní α = 0.22 dB / km).
Nuair a mhéadaítear an chumhacht ionchuir go +15dBm, méadaíonn an leibhéal traschainte idir cainéil chóngaracha faoi 7dB (i gcomparáid leis an mbunlíne -30dB), rud a chuireann iallach ar an gcóras an iomarcaíocht cheartúcháin earráide ar aghaidh (FEC) a mhéadú ó 7% go 20%. Mar thoradh ar an éifeacht aistrithe cumhachta de bharr scaipeadh Raman spreagtha (SRS), cailltear thart ar 0.02dB in aghaidh an chiliméadair i cainéil tonnfhaid fhada, rud a fhágann go dtiteann cumhacht suas le 3.5dB sa chóras banda C+L (1530-1625nm). Tá cúiteamh fána fíor-ama ag teastáil trí chothromóir gnóthachain dinimiciúil (DGE).
Is féidir teorainn feidhmíochta an chórais maidir leis na héifeachtaí fisiceacha seo le chéile a chainníochtú trí tháirge an achair bandaleithid (B · L): is é B · L córas modhnúcháin NRZ tipiciúil i snáithín G.655 (snáithín cúitithe scaipthe) ná thart ar 18000 (Gb/s) · km, agus le modhnú PDM-QPSK agus teicneolaíocht braite comhtháite, is féidir an táscaire seo a fheabhsú go 280000 (Gb/s) · km (@ gnóthachan SD-FEC 9.5dB).
Tá cumas tarchurtha 15.6Pb/s · km (acmhainn snáithín aonair de 1.53Pb/sx achar tarchurtha 10.2km) bainte amach ag an snáithín ilphléacsála roinnte spáis (SDM) 7-chroí x 3-mhód ceannródaíoch i dtimpeallachtaí saotharlainne trí rialú lag traschainte idir-chroí cúplála (<-40dB/km).
Chun druidim leis an teorainn Shannon, ní mór do chórais nua-aimseartha glacadh le teicneolaíochtaí múnlú dóchúlachta (PS-256QAM, ag baint amach gnóthachan múnlú 0.8dB), cothromú líonra néarach (feabhsú 37%), agus aimpliú Raman dáilte (DRA, cruinneas fána gnóthachain ± 0.5dB) i gcomhpháirt chun fachtóir Q tarchur iompróra aonair 400G PDM-64QAM a mhéadú faoi 2dB (ó 12dB go 14dB), agus an chaoinfhulaingt OSNR a mhaolú go 17.5dB/0.1nm (@ BER=2e-2).
Am an phoist: 12 Meitheamh 2025