ਆਧੁਨਿਕ ਆਪਟੀਕਲ ਸੰਚਾਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਸਮਰੱਥਾ ਅਤੇ ਲੰਬੀ ਪ੍ਰਸਾਰਣ ਦੂਰੀ ਦੀ ਭਾਲ ਵਿੱਚ, ਸ਼ੋਰ, ਇੱਕ ਬੁਨਿਆਦੀ ਭੌਤਿਕ ਸੀਮਾ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ, ਹਮੇਸ਼ਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਸੁਧਾਰ ਨੂੰ ਰੋਕਦਾ ਰਿਹਾ ਹੈ।
ਇੱਕ ਆਮ ਵਿੱਚਈਡੀਐਫਏਐਰਬੀਅਮ-ਡੋਪਡ ਫਾਈਬਰ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਨਾਲ, ਹਰੇਕ ਆਪਟੀਕਲ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਸਪੈਨ ਲਗਭਗ 0.1dB ਸੰਚਿਤ ਸਵੈ-ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਨਿਕਾਸ ਸ਼ੋਰ (ASE) ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਐਂਪਲੀਫਿਕੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੌਰਾਨ ਪ੍ਰਕਾਸ਼/ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਕੁਆਂਟਮ ਰੈਂਡਮ ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ ਵਿੱਚ ਜੜ੍ਹਿਆ ਹੋਇਆ ਹੈ।
ਇਸ ਕਿਸਮ ਦਾ ਸ਼ੋਰ ਸਮਾਂ ਡੋਮੇਨ ਵਿੱਚ ਪਿਕੋਸੈਕੰਡ ਪੱਧਰ ਦੇ ਟਾਈਮਿੰਗ ਜਿਟਰ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਗਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਜਿਟਰ ਮਾਡਲ ਦੀ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, 30ps/(nm · km) ਦੇ ਫੈਲਾਅ ਗੁਣਾਂਕ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ, 1000km ਸੰਚਾਰਿਤ ਕਰਨ ਵੇਲੇ ਜਿਟਰ 12ps ਵਧਦਾ ਹੈ। ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਡੋਮੇਨ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਆਪਟੀਕਲ ਸਿਗਨਲ-ਟੂ-ਆਵਾਜ਼ ਅਨੁਪਾਤ (OSNR) ਵਿੱਚ ਕਮੀ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ 40Gbps NRZ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ 3.2dB (@ BER=1e-9) ਦੀ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਦਾ ਨੁਕਸਾਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
ਵਧੇਰੇ ਗੰਭੀਰ ਚੁਣੌਤੀ ਫਾਈਬਰ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਅਤੇ ਫੈਲਾਅ ਦੇ ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਜੋੜਨ ਤੋਂ ਆਉਂਦੀ ਹੈ - 1550nm ਵਿੰਡੋ ਵਿੱਚ ਰਵਾਇਤੀ ਸਿੰਗਲ-ਮੋਡ ਫਾਈਬਰ (G.652) ਦਾ ਫੈਲਾਅ ਗੁਣਾਂਕ 17ps/(nm · km) ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਸਵੈ-ਫੇਜ਼ ਮੋਡੂਲੇਸ਼ਨ (SPM) ਕਾਰਨ ਹੋਣ ਵਾਲੀ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕ ਫੇਜ਼ ਸ਼ਿਫਟ ਦੇ ਨਾਲ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਇਨਪੁਟ ਪਾਵਰ 6dBm ਤੋਂ ਵੱਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ SPM ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਲਸ ਵੇਵਫਾਰਮ ਨੂੰ ਕਾਫ਼ੀ ਵਿਗਾੜ ਦੇਵੇਗਾ।
ਉਪਰੋਕਤ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ 960Gbps PDM-16QAM ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ, 200km ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਅੱਖ ਖੁੱਲ੍ਹਣਾ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਮੁੱਲ ਦਾ 82% ਹੈ, ਅਤੇ Q ਫੈਕਟਰ 14dB (BER ≈ 3e-5 ਦੇ ਅਨੁਸਾਰੀ) 'ਤੇ ਬਣਾਈ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ; ਜਦੋਂ ਦੂਰੀ ਨੂੰ 400km ਤੱਕ ਵਧਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਕਰਾਸ ਫੇਜ਼ ਮੋਡੂਲੇਸ਼ਨ (XPM) ਅਤੇ ਚਾਰ ਵੇਵ ਮਿਕਸਿੰਗ (FWM) ਦੇ ਸੰਯੁਕਤ ਪ੍ਰਭਾਵ ਕਾਰਨ ਅੱਖ ਖੁੱਲ੍ਹਣ ਦੀ ਡਿਗਰੀ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ 63% ਤੱਕ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਸਿਸਟਮ ਗਲਤੀ ਦਰ 10 ^ -12 ਦੀ ਸਖ਼ਤ ਫੈਸਲੇ FEC ਗਲਤੀ ਸੁਧਾਰ ਸੀਮਾ ਤੋਂ ਵੱਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਇਹ ਧਿਆਨ ਦੇਣ ਯੋਗ ਹੈ ਕਿ ਡਾਇਰੈਕਟ ਮੋਡੂਲੇਸ਼ਨ ਲੇਜ਼ਰ (DML) ਦਾ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਚੀਰਪ ਪ੍ਰਭਾਵ ਵਿਗੜ ਜਾਵੇਗਾ - ਇੱਕ ਆਮ DFB ਲੇਜ਼ਰ ਦਾ ਅਲਫ਼ਾ ਪੈਰਾਮੀਟਰ (ਲਾਈਨਵਿਡਥ ਐਨਹਾਂਸਮੈਂਟ ਫੈਕਟਰ) ਮੁੱਲ 3-6 ਦੀ ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸਦੀ ਤੁਰੰਤ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਤਬਦੀਲੀ 1mA ਦੇ ਮਾਡਿਊਲੇਸ਼ਨ ਕਰੰਟ 'ਤੇ ± 2.5GHz (ਚਿਰਪ ਪੈਰਾਮੀਟਰ C=2.5GHz/mA ਦੇ ਅਨੁਸਾਰੀ) ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ 80km G.652 ਫਾਈਬਰ ਰਾਹੀਂ ਪ੍ਰਸਾਰਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ 38% (ਸੰਚਤ ਫੈਲਾਅ D · L=1360ps/nm) ਦੀ ਪਲਸ ਬ੍ਰੌਡਨਿੰਗ ਦਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਵੇਵਲੇਂਥ ਡਿਵੀਜ਼ਨ ਮਲਟੀਪਲੈਕਸਿੰਗ (WDM) ਸਿਸਟਮਾਂ ਵਿੱਚ ਚੈਨਲ ਕਰਾਸਟਾਕ ਡੂੰਘੀਆਂ ਰੁਕਾਵਟਾਂ ਦਾ ਗਠਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। 50GHz ਚੈਨਲ ਸਪੇਸਿੰਗ ਨੂੰ ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ ਲੈਂਦੇ ਹੋਏ, ਚਾਰ ਵੇਵ ਮਿਕਸਿੰਗ (FWM) ਦੁਆਰਾ ਹੋਣ ਵਾਲੀ ਦਖਲਅੰਦਾਜ਼ੀ ਸ਼ਕਤੀ ਦੀ ਆਮ ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਈਬਰਾਂ ਵਿੱਚ ਲਗਭਗ 22km ਦੀ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਲੰਬਾਈ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਵੇਵਲੇਂਥ ਡਿਵੀਜ਼ਨ ਮਲਟੀਪਲੈਕਸਿੰਗ (WDM) ਸਿਸਟਮਾਂ ਵਿੱਚ ਚੈਨਲ ਕਰਾਸਟਾਕ ਡੂੰਘੀਆਂ ਰੁਕਾਵਟਾਂ ਦਾ ਗਠਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। 50GHz ਚੈਨਲ ਸਪੇਸਿੰਗ ਨੂੰ ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ ਲੈਂਦੇ ਹੋਏ, ਚਾਰ ਵੇਵ ਮਿਕਸਿੰਗ (FWM) ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਦਖਲਅੰਦਾਜ਼ੀ ਸ਼ਕਤੀ ਦੀ ਪ੍ਰਭਾਵੀ ਲੰਬਾਈ Leff=22km ਹੈ (ਫਾਈਬਰ ਐਟੇਨਿਊਏਸ਼ਨ ਗੁਣਾਂਕ α=0.22 dB/km ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ)।
ਜਦੋਂ ਇਨਪੁਟ ਪਾਵਰ ਨੂੰ +15dBm ਤੱਕ ਵਧਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਨਾਲ ਲੱਗਦੇ ਚੈਨਲਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਕਰਾਸਟਾਕ ਪੱਧਰ 7dB (-30dB ਬੇਸਲਾਈਨ ਦੇ ਸਾਪੇਖਕ) ਵਧ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਸਿਸਟਮ ਨੂੰ ਫਾਰਵਰਡ ਐਰਰ ਕਰੈਕਸ਼ਨ (FEC) ਰਿਡੰਡੈਂਸੀ ਨੂੰ 7% ਤੋਂ 20% ਤੱਕ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਮਜਬੂਰ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਉਤੇਜਿਤ ਰਮਨ ਸਕੈਟਰਿੰਗ (SRS) ਦੇ ਕਾਰਨ ਪਾਵਰ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਲੰਬੇ ਵੇਵ-ਲੰਬਾਈ ਚੈਨਲਾਂ ਵਿੱਚ ਲਗਭਗ 0.02dB ਪ੍ਰਤੀ ਕਿਲੋਮੀਟਰ ਦਾ ਨੁਕਸਾਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ C+L ਬੈਂਡ (1530-1625nm) ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ 3.5dB ਤੱਕ ਪਾਵਰ ਡਿੱਪ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਡਾਇਨਾਮਿਕ ਗੇਨ ਇਕੁਇਲਾਈਜ਼ਰ (DGE) ਰਾਹੀਂ ਰੀਅਲ ਟਾਈਮ ਸਲੋਪ ਕੰਪਨਸੇਸ਼ਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਇਹਨਾਂ ਭੌਤਿਕ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦੀ ਸੰਯੁਕਤ ਸਿਸਟਮ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਸੀਮਾ ਨੂੰ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਦੂਰੀ ਉਤਪਾਦ (B · L) ਦੁਆਰਾ ਮਾਪਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ: G.655 ਫਾਈਬਰ (ਫੈਲਾਅ ਮੁਆਵਜ਼ਾ ਫਾਈਬਰ) ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਆਮ NRZ ਮੋਡੂਲੇਸ਼ਨ ਸਿਸਟਮ ਦਾ B · L ਲਗਭਗ 18000 (Gb/s) · km ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ PDM-QPSK ਮੋਡੂਲੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਸੁਮੇਲ ਖੋਜ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੇ ਨਾਲ, ਇਸ ਸੂਚਕ ਨੂੰ 280000 (Gb/s) · km (@SD-FEC ਲਾਭ 9.5dB) ਤੱਕ ਸੁਧਾਰਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਅਤਿ-ਆਧੁਨਿਕ 7-ਕੋਰ x 3-ਮੋਡ ਸਪੇਸ ਡਿਵੀਜ਼ਨ ਮਲਟੀਪਲੈਕਸਿੰਗ ਫਾਈਬਰ (SDM) ਨੇ ਕਮਜ਼ੋਰ ਕਪਲਿੰਗ ਇੰਟਰ ਕੋਰ ਕਰਾਸਸਟਾਲਕ ਕੰਟਰੋਲ (<-40dB/km) ਰਾਹੀਂ ਪ੍ਰਯੋਗਸ਼ਾਲਾ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ 15.6Pb/s · km (1.53Pb/sx 10.2km ਦੀ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਦੂਰੀ ਦੀ ਸਿੰਗਲ ਫਾਈਬਰ ਸਮਰੱਥਾ) ਦੀ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਸਮਰੱਥਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਹੈ।
ਸ਼ੈਨਨ ਸੀਮਾ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਣ ਲਈ, ਆਧੁਨਿਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਨੂੰ ਸਾਂਝੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪ੍ਰੋਬੇਬਿਲਟੀ ਸ਼ੇਪਿੰਗ (PS-256QAM, 0.8dB ਸ਼ੇਪਿੰਗ ਲਾਭ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨਾ), ਨਿਊਰਲ ਨੈੱਟਵਰਕ ਸਮਾਨਤਾ (NL ਮੁਆਵਜ਼ਾ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿੱਚ 37% ਦਾ ਸੁਧਾਰ), ਅਤੇ ਵੰਡੀਆਂ ਗਈਆਂ ਰਮਨ ਐਂਪਲੀਫਿਕੇਸ਼ਨ (DRA, ਢਲਾਣ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰੋ ± 0.5dB) ਤਕਨਾਲੋਜੀਆਂ ਨੂੰ ਅਪਣਾਉਣ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਸਿੰਗਲ ਕੈਰੀਅਰ 400G PDM-64QAM ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਦੇ Q ਫੈਕਟਰ ਨੂੰ 2dB (12dB ਤੋਂ 14dB ਤੱਕ) ਤੱਕ ਵਧਾਇਆ ਜਾ ਸਕੇ, ਅਤੇ OSNR ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ ਨੂੰ 17.5dB/0.1nm (@BER=2e-2) ਤੱਕ ਢਿੱਲ ਦਿੱਤੀ ਜਾ ਸਕੇ।
ਪੋਸਟ ਸਮਾਂ: ਜੂਨ-12-2025