Vistas:500 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2025-09-10 Origen:Sitio
A medida que aumenta la capacidad del sistema DWDM, también aumenta la entrada de energía de fibra en los equipos DWDM. Anteriormente, al promocionar la fibra G.654.E, enfatizamos que una alta potencia de entrada conduciría a mayores efectos no lineales, limitando así la capacidad del sistema. Sin embargo, cuando la velocidad de longitud de onda única de las redes troncales DWDM aumentó a 400 Gb/s, descubrimos que los efectos no lineales causados por la alta potencia de entrada no eran tan graves, pero la quema de fibra era el problema que requería especial atención. La quema de fibra se refiere a la carbonización de la cubierta de la coleta o del recubrimiento de fibra desnuda debido a las altas temperaturas, como se muestra en la Figura 1.
Figura 1 - Quema de la coleta
¿Qué importancia tiene la diferencia en la potencia de entrada de fibra entre un sistema de red troncal DWDM de 80 × 400 Gb/s (en lo sucesivo denominado 'sistema 400G') y un sistema de red troncal DWDM de 80 × 100 Gb/s y un sistema N×200G (en lo sucesivo denominado 'sistema 100G' y 'sistema 200G')?
Potencia de entrada de fibra del sistema DWDM de la red troncal
La potencia de entrada de fibra de los sistemas de 100G y 200G es proporcional a la cantidad de canales habilitados. Por ejemplo, si la potencia óptica por canal es 1,26 mW (1,0 dBm), la potencia óptica de n canales es 1,26 mW xn, que se convierte a dBm como 1,0 + 101 g n. Las tasas de utilización de canales varían significativamente entre las diferentes
secciones multiplex de las redes troncales. Algunas secciones pueden tener una utilización del 100% del canal, mientras que otras pueden utilizar solo una docena de canales. La Tabla 1 muestra los requisitos de alimentación de entrada de fibra para sistemas de 100G y 200G que utilizan fibra G.652.D, según el canal.
Tabla 1 - Potencia de inyección de sistemas de 100G y 200G
Sin embargo, la potencia de fibra de un sistema 400G no está relacionada con la cantidad de canales utilizados. Independientemente de si el número de canales es 10, 20 u 80, la potencia de la fibra sigue siendo la misma (por ejemplo, aproximadamente 25,5 dB para el proveedor H y 27,2 dB para el proveedor Z), normalmente superando los sistemas de 100G y 200G en más de 5,0 dB.
¿Por qué la potencia de fibra de un sistema 400G es independiente de la cantidad de canales utilizados? La razón radica en el efecto SRS (dispersión Raman estimulada) de la fibra monomodo.
Efecto SRS en Fibra
El efecto SRS es un fenómeno óptico no lineal en fibras ópticas. Cuando se transmite una señal óptica de alta potencia a través de una fibra óptica, la señal de longitud de onda corta (alta frecuencia) actúa como una fuente de bombeo, transfiriendo energía a la señal de longitud de onda larga (baja frecuencia) a través de la dispersión Raman, lo que resulta en un fenómeno similar a la 'extracción de energía', como se muestra en la Figura 2.
Figura 2: Transferencia de energía debido al efecto SRS
La Figura 3 muestra la relación entre la amplitud de la transferencia de energía y la diferencia de frecuencia en el efecto SRS. La amplitud de transferencia de energía es máxima cuando la diferencia de frecuencia es de 13,4 THz. El sistema de red troncal 400G utiliza las bandas C+L, con un ancho de banda total de aproximadamente 12 THz. La diferencia de frecuencia entre las frecuencias de onda corta (banda C) y de onda larga (banda L) está cerca del pico de ganancia Raman (13,4 THz), lo que resulta en un aumento significativo en la amplitud de transferencia de energía. Los experimentos han demostrado que la transferencia de potencia después de una transmisión de un solo tramo en la banda C+L puede alcanzar los 7 dB, en comparación con sólo 1 dB en la banda C tradicional (ancho de banda total de aproximadamente 4 THz).
Figura 3 - Relación entre ganancia Raman y desviación de frecuencia
La atenuación de potencia de las señales de longitud de onda corta y la mejora de potencia de las señales de longitud de onda larga degradan la planitud de la relación señal-ruido óptica (OSNR) de diferentes canales en el receptor, lo que afecta el rendimiento de la tasa de error de bits. Actualmente, se utiliza principalmente la tecnología de precompensación de inclinación del amplificador óptico. Esto ajusta el espectro de ganancia del EDFA para hacer que la banda C gane ligeramente más que la banda L, compensando la pérdida de potencia causada por la transferencia de la banda C a la banda L durante la transmisión, como se muestra en la Figura 4.
Figura 4 - Compensación previa para la inclinación del amplificador óptico
La intensidad de SRS tiene una correlación positiva no lineal con el cuadrado de la potencia de la fibra de entrada, y el efecto se vuelve más pronunciado al aumentar la potencia. A medida que cambia la cantidad de canales activados en un sistema, la potencia de la fibra de entrada también varía. Después de múltiples tramos de transmisión, la transferencia de potencia se acumula en cada tramo, deteriorando aún más la estabilidad del sistema. Para abordar este problema, el sistema troncal 400G emplea tecnología de 'luces ficticias' (DL). Esta tecnología inyecta 'luces ficticias' para mantener la potencia total del sistema y evitar las fluctuaciones de rendimiento causadas por la transferencia de energía. La expansión de la capacidad o la programación de la longitud de onda simplemente requiere reemplazar las luces ficticias por luces reales.
En resumen, los efectos no lineales del SRS son significativos debido a la expansión de las bandas de frecuencia C+L. El relleno DL, una tecnología madura de reducción de distorsión, garantiza en última instancia que la potencia de fibra de entrada de los sistemas 400G permanezca estable a pesar de los cambios en la cantidad de canales activados.
Peligros ocultos de la alta potencia de entrada de fibra
La alta potencia de entrada de fibra puede dañar fácilmente el enchufe del conector activo o quemar el cable flexible, lo que provoca fallas de comunicación.
En la conexión del conector activo, si la cara del extremo del conector está contaminada, el láser de alta intensidad puede generar calor fácilmente, causando daños a la cara del extremo del conector activo de fibra óptica, como se muestra en la Figura 5.
Figura 5: Daños en el extremo del conector de fibra óptica
Debido a que los pigtails y las fibras desnudas son muy flexibles, es común que su radio de curvatura no cumpla con el estándar (mínimo 30 mm), como se muestra en la Figura 6 (la cubierta del pigtail mide 28,5 mm de largo). En consecuencia, las señales ópticas de alta potencia pueden filtrarse desde el revestimiento de la fibra en las curvas, y la luz láser localizada de alta potencia puede quemar el revestimiento de la fibra y la cubierta del cable flexible. Las quemaduras de fibra observadas en las redes existentes a menudo ocurren en pigtails dentro de estaciones base o en conectores de cables ópticos cerca de estaciones base, principalmente debido a un radio de curvatura de fibra insuficiente.
Figura 6: Estado actual del diseño del Pigtail en el equipo
Para abordar los riesgos de seguridad asociados con la alta potencia de entrada de fibra en sistemas de 400G, el radio de curvatura del cable flexible y de la fibra desnuda después de la instalación no debe ser inferior a 30 mm. Para evitar que la fibra se queme debido a un radio de curvatura insuficiente durante la instalación, la ruta óptica se puede interrumpir temporalmente durante la puesta en servicio del equipo y las reparaciones del cable. La ruta óptica solo se restablecerá después de que el cable flexible y la fibra desnuda estén asegurados según sea necesario.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
FCST - Mejor FTTx, mejor vida.
En FCST , fabricamos conectores de microductos de alta calidad , , cierres de microductos , , cámaras de registro de telecomunicaciones y cajas de empalme de fibra desde 2003. Nuestros productos cuentan con una resistencia superior a fallas, corrosión y depósitos, y están diseñados para un alto rendimiento en temperaturas extremas. Priorizamos la sostenibilidad con acopladores mecánicos y una larga durabilidad.
FCST aspira a un mundo más conectado y cree que todos merecen acceso a banda ancha de alta velocidad. Estamos dedicados a expandirnos globalmente, hacer evolucionar nuestros productos y abordar los desafíos modernos con soluciones innovadoras. A medida que la tecnología avanza y conecta miles de millones de dispositivos más, FCST ayuda a las regiones en desarrollo a superar tecnologías obsoletas con soluciones sostenibles, evolucionando de una pequeña empresa a un líder global en las necesidades futuras de cables de fibra.
