分散とは何ですか光ファイバー?
白い光線をプリズムに当てると、その光が虹の帯、つまりスペクトルで構成されていることがわかります。 この現象は分散の一例です。 波長700nmの赤色光と波長400nmの紫光は、可視スペクトルの両端にあります。 しかし、異なる波長の光が互いに分離する原因は何でしょうか?
ガラスだよ！ ガラスで作られたプリズムであっても、石英ガラスコアを備えた光ファイバーであっても、ガラスは分散媒であるため、それらはすべて、異なる波長の光を異なる角度に曲げる能力を持っています。 光が通過するガラスやその他の種類の媒体を特徴付けるには、屈折率 (または屈折率とも呼ばれます) と呼ばれるパラメーターが使用されます。 この数値は、光が媒体を通過する速度を表します。 シングルモード ファイバーの一般的な屈折率は約 1.461 です。これは、光はファイバー内よりも真空中で 1.46 倍速く伝わることを意味します。 ただし、この値は波長によってわずかに異なります。 通常、光学分野では、波長が長くなるにつれて屈折率が低くなります。
光の速度の定義は次のとおりです: 速度 =光の速度/屈折率.
その結果、屈折率の違いによりスペクトルの異なる色が異なる速度で伝わる場合、上の画像では、屈折率が低いため、赤色の光は青色よりも速く進みます。 遠くにあると、赤と青の距離が離れるため、信号の範囲が広くなります。
これを管理しないと、ネットワーク通信システム、特に高速ビット レートのアプリケーションで重大な問題が発生する可能性があります。 40G システムは、信号パルスの発信元での密度が高いため、10G システムよりも分散が起こりやすくなります。 10G システムは障害なく最大 100 キロメートルまで実行できますが、40G システムは分散補償ソリューションなしでわずか数キロメートルしか実行できません。
(光ファイバーの仕様では、位相速度ではなく群速度の観点から群指数値が記載されることが多いことに注意してください。その結果、指数値は波長とともに増加します。これは、たとえば Corning によって達成できます。 ® SMF-28® ウルトラ シングルモード ファイバー RFI @ 1310nm が 1.4676、@ 1550nm が 1.4682 を参照)
分散補償モジュールが分散を低減する仕組み
分散補償モジュール (DCM) は、シングルモード ファイバ内に蓄積された分散を補償するために使用され、分散係数は分散値を特徴付けるために使用されます。 通常の SMF は 1550nm で約プラス 16 ～ 17 ps/(nm*km) です。 この問題を適切に管理するために、DCM はモジュール内で -30 ～ -300 ps/(nm*km) の範囲の負の分散係数を持つ特別なタイプの分散補償ファイバを使用して構築されています。
たとえば、10 km の長さのファイバの累積分散はプラス 160 ～ 170 ps/nm になるため、この量の分散を補償するには、リンクに DCM を追加して総分散を低減します。指定され計算されたファイバー長 /(nm*km) で 0 ps まで。 Shenzhen Xianyitong Technology は、特に 10G を超えるレートでの長距離信号伝送向けに、G652 および G655 光ファイバー用の高品質分散補償器を提供しています。
