Ո՞րն է Շենոնի սահմանային ճեղքման ուղին օպտիկական փոխանցման համակարգերի համար։

Վերևում պատկերված 960 Գբ/վ PDM-16QAM համակարգում, 200 կմ փոխանցումից հետո աչքի բացումը կազմում է սկզբնական արժեքի 82%-ը, իսկ Q գործակիցը պահպանվում է 14 դԲ-ի վրա (համապատասխանում է BER ≈ 3e-5-ին): Երբ հեռավորությունը մեծանում է մինչև 400 կմ, խաչաձև փուլային մոդուլյացիայի (XPM) և չորս ալիքային խառնման (FWM) համակցված ազդեցությունը հանգեցնում է աչքի բացման աստիճանի կտրուկ անկման մինչև 63%, իսկ համակարգի սխալի մակարդակը գերազանցում է կոշտ որոշման FEC սխալի ուղղման 10 ^ -12 սահմանը:

Հարկ է նշել, որ ուղղակի մոդուլյացիայի լազերի (DML) հաճախականության ճռռոցի ազդեցությունը կվատանա. տիպիկ DFB լազերի ալֆա պարամետրի (գծի լայնության ուժեղացման գործակից) արժեքը 3-6 միջակայքում է, և դրա ակնթարթային հաճախականության փոփոխությունը կարող է հասնել ± 2.5 ԳՀց (համապատասխանում է ճռռոցի պարամետր C=2.5 ԳՀց/մԱ-ին) 1 մԱ մոդուլյացիայի հոսանքի դեպքում, ինչը հանգեցնում է իմպուլսի 38% լայնացման արագության (կուտակային դիսպերսիա D · L=1360պս/նմ)՝ 80 կմ երկարությամբ G.652 մանրաթելով փոխանցելուց հետո։

Ալիքի երկարության բաժանման մուլտիպլեքսավորման (WDM) համակարգերում ալիքների խաչաձևումը ավելի խորը խոչընդոտներ է առաջացնում: Օրինակ՝ 50 ԳՀց ալիքային միջակայքը վերցնելով՝ չորս ալիքային խառնման (FWM) հետևանքով առաջացած ինտերֆերենցիայի հզորությունը սովորական օպտիկական մանրաթելերում ունի մոտ 22 կմ արդյունավետ Leff երկարություն:

Ալիքի երկարության բաժանման մուլտիպլեքսավորման (WDM) համակարգերում ալիքների խաչաձևումը ավելի խորը խոչընդոտներ է ստեղծում: Օրինակ՝ 50 ԳՀց ալիքային միջակայքը վերցնելով՝ չորս ալիքային խառնման (FWM) միջոցով առաջացած ինտերֆերենցիայի հզորության արդյունավետ երկարությունը Leff=22 կմ է (համապատասխանում է մանրաթելի թուլացման գործակցին՝ α=0.22 դԲ/կմ):

Երբ մուտքային հզորությունը մեծանում է մինչև +15dBm, հարակից ալիքների միջև խաչաձև խոսակցության մակարդակը մեծանում է 7dB-ով (-30dB բազայինի համեմատ), ինչը ստիպում է համակարգին մեծացնել ուղիղ սխալի ուղղման (FEC) ավելորդությունը 7%-ից մինչև 20%: Խթանված Ռամանի ցրման (SRS) հետևանքով առաջացած հզորության փոխանցման էֆեկտը երկար ալիքի երկարության ալիքներում հանգեցնում է մոտավորապես 0.02dB կորստի մեկ կիլոմետրի համար, ինչը հանգեցնում է մինչև 3.5dB հզորության անկման C+L տիրույթում (1530-1625nm) համակարգում: Իրական ժամանակի թեքության փոխհատուցումը պահանջվում է դինամիկ ուժեղացման հավասարեցիչի (DGE) միջոցով:

Այս ֆիզիկական էֆեկտների համակցված համակարգի կատարողականի սահմանը կարելի է քանակականացնել թողունակության հեռավորության արտադրյալով (B · L). G.655 մանրաթելում (դիսպերսիոն փոխհատուցվող մանրաթել) NRZ մոդուլյացիայի տիպիկ համակարգի B · L-ը մոտավորապես 18000 (Գբ/վ) · կմ է, մինչդեռ PDM-QPSK մոդուլյացիայի և կոհերենտ հայտնաբերման տեխնոլոգիայի միջոցով այս ցուցանիշը կարող է բարելավվել մինչև 280000 (Գբ/վ) · կմ (@ SD-FEC gain 9.5dB):

Առաջադեմ 7-միջուկանի x 3-ռեժիմային տարածական բաժանման մուլտիպլեքսային մանրաթելը (SDM) լաբորատոր միջավայրերում հասել է 15.6Pb/sx · կմ փոխանցման թողունակության (մեկ մանրաթելի թողունակությունը՝ 1.53Pb/sx փոխանցման հեռավորությունը՝ 10.2 կմ)՝ միջմիջուկային թույլ կապի և խաչաձև կապի կառավարման միջոցով (<-40dB/km):

Շենոնի սահմանին մոտենալու համար ժամանակակից համակարգերը պետք է համատեղ կիրառեն հավանականության ձևավորման (PS-256QAM, հասնելով 0.8dB ձևավորման ուժեղացման), նեյրոնային ցանցի հավասարեցման (NL փոխհատուցման արդյունավետությունը բարելավվել է 37%-ով) և բաշխված Ռամանի ուժեղացման (DRA, ուժեղացման թեքության ճշգրտություն ± 0.5dB) տեխնոլոգիաներ՝ 400G PDM-64QAM մեկ կրիչով փոխանցման Q գործակիցը 2dB-ով մեծացնելու (12dB-ից մինչև 14dB) և OSNR հանդուրժողականությունը մեղմացնելու մինչև 17.5dB/0.1nm (@ BER=2e-2):