Les systèmes de multiplexage par répartition en longueur d‘onde dense (DWDM) constituent un élément important des réseaux dorsaux à longue distance et des réseaux métropolitains modernes. Dans les applications de transmission longue distance, l‘atténuation et la dispersion de la fibre sont les principaux facteurs affectant la transmission des signaux optiques. Les dispositifs actifs tels que l‘amplificateur à fibre dopée à l‘erbium (EDFA) et le compensateur de dispersion (DCM) sont donc couramment utilisés dans les systèmes de multiplexage par répartition en longueur d‘onde dense (DWDM) pour garantir la qualité de la transmission par fibre.

 

 

Le signal optique dans le processus de transmission sera affecté par une variété de facteurs, y compris le type de fibre, les applications spécifiques, etc., dont l‘atténuation et la dispersion de la fibre est un facteur important qui affecte directement la qualité de la transmission du signal optique.

L‘atténuation de la fibre optique est le processus de transmission du signal optique dans la fibre, sa puissance avec l‘augmentation de la distance de transmission sous forme de décroissance exponentielle. Les principaux facteurs qui causent l‘atténuation de la fibre sont : intrinsèque, la flexion, l‘extrusion, les impuretés, l‘inhomogénéité, l‘amarrage, etc. La perte intrinsèque est la perte inhérente de la fibre, y compris la diffusion de Rayleigh, l‘absorption inhérente, etc. ; la courbure est la partie de la fibre qui se plie, la lumière sera diffusée en raison de la perte ; l‘extrusion est la fibre qui est comprimée par la perte causée par la micro-courbure ; les impuretés sont les impuretés de la fibre dans l‘absorption et la diffusion des signaux optiques causés par la perte ; l‘inhomogénéité est l‘indice de réfraction du matériau de la fibre de la perte causée par l‘inégalité ; l‘amarrage est la perte de l‘amarrage de la fibre. Dans un système DWDM, l‘atténuation de la fibre détermine en grande partie la distance de transmission du système.


Le signal optique transmis dans une fibre optique est composé de différentes composantes de fréquence et de différents modes, qui ont des vitesses de propagation différentes, ce qui entraîne des changements dans la forme de l‘onde de l‘impulsion, c‘est-à-dire une dispersion. La dispersion de la fibre comprend généralement la dispersion des modes, la dispersion des matériaux et la dispersion des guides d‘ondes. La dispersion de mode est la dispersion causée par les différentes composantes tangentielles des constantes de transmission et les différentes vitesses de groupe de chaque mode de la fibre à la même longueur d‘onde pendant la transmission multimode ; la dispersion de matériau est causée par les caractéristiques propres du matériau de la fibre ; la dispersion de guide d‘ondes est causée par le guide d‘ondes optique dans la fibre. Pour une fibre multimode, la dispersion totale est égale à la somme des trois ; pour une fibre monomode, comme il n‘y a qu‘un seul mode de transmission, la dispersion totale est la somme de la dispersion du matériau et de la dispersion du guide d‘ondes.

As mentioned above, fiber attenuation and dispersion have a significant impact on the performance of DWDM systems, and to minimize these effects, erbium-doped fiber amplifiers (EDFAs) and dispersion compensators (DCMs) are often used to compensate for fiber loss and dispersion.

Erbium-doped fiber amplifier (EDFA) is an optical device that directly amplifies optical signals in fiber optic communication systems, with the advantages of high gain, wide bandwidth, low noise, and high saturation output power, etc. However, in DWDM systems, the wavelength gain characteristics of erbium-doped fiber amplifier (EDFA) are not flat, which will cause the power (optical signal-to-noise ratio) of each optical channel of the system to be seriously unequal, and channels that deviate from the gain peak will The channels that deviate from the gain peak will be detected incorrectly, resulting in a serious impact on the system performance. Therefore, in long-haul DWDM networks, erbium-doped fiber amplifiers (EDFAs) are usually installed in fiber lines at certain interval distances, and the number of EDFAs used in a certain area is usually limited by the fiber type, number of channels, data transmission distance, and the allowed optical signal-to-noise ratio value.

The widespread use of erbium-doped fiber amplifier (EDFA) has largely solved the transmission loss problem of high-speed fiber optic communication systems, but fiber dispersion is also one of the main factors limiting the relay distance and communication capacity of fiber optic transmission systems, so DWDM networks also use dispersion compensator (DCM), dispersion compensator (DCM) is mainly used to compensate for material dispersion and waveguide dispersion in fiber optic lines. dispersion. It should be noted that the dispersion compensator (DCM) in DWDM networks also causes some fiber attenuation in the fiber line, and must be used in conjunction with an erbium-doped fiber amplifier (EDFA).