تخيلوا المعلومات تتسارع عبر كابلات الألياف البصريةفقط لتصبح مشوهة كما الطول الموجي المختلف السفر بسرعة مختلفة هذا هو مشكلة توسيع النبض الذي يعاني من أنظمة الاتصالات البصريةيعمل معامل تشتت المواد كمقاييس حاسمة لقياس هذه الاختلافات في السرعة والتحكم في تشويه الإشارة.والدور الحاسم لتشتت المواد في تكنولوجيا الألياف البصرية.
يعطي معامل التشتت المادي (المميز باسم M ((λ)) كمية كيفية توسيع النبضات البصرية بسبب الاختلافات في السرعة المعتمدة على طول الموجة في مواد الألياف.يقاس في بيكوسكوند لكل نانومتر كيلومتر [ps/(nm·km]، يشير إلى انتشار النبض لكل وحدة من طول الألياف وعرض الطيف.
ينتج انتشار المواد من مؤشر الانكسار المعتمد على طول الموجة للألياف البصرية. طول الموجات الأقصر (على سبيل المثال، الضوء الأزرق) ينتشر عادة أبطأ من طول الموجات الأطول (على سبيل المثال،ضوء أحمر)، مما يسبب انتشار النبض الزمني. هذه الظاهرة تحد بشكل أساسي من معدلات نقل البيانات في الشبكات البصرية.
يختلف المعامل بشكل كبير مع طول الموجة، عادة ما يعبر الصفر عند "طول موجة تفريق صفر" محدد (λ0). تحت λ0، M(λ) يظهر قيم سلبية تزداد مع طول الموجة.فوق λ0، القيم الإيجابية تنخفض مع طول الموجة. هذه السمة تؤثر بشكل حاسم على تصميم النظام ٪ الأداء الأمثل يحدث غالبًا بالقرب من λ0 حيث يتم تقليل التشتت.
يمكن تقريب توسيع النبض Δτ بواسطة:
Δτ = M(λ) × Δλ × L
حيث يمثل Δλ عرض الطيف و L هو طول الألياف. يقلل المهندسون من التوسع من خلال:
تستخدم الأنظمة الحديثة العديد من استراتيجيات التعويض:
العديد من المعايير تؤثر على تشتت المواد:
تظهر فئات الألياف المختلفة خصائص انتشار متميزة:
تهدف التقنيات الناشئة إلى التغلب على قيود التشتت:
مع تطور شبكات الألياف الضوئية لتلبية الطلبات المتزايدة على النطاق الترددي،لا يزال فهم دقيق والسيطرة على تشتت المواد ضروريًا لتطوير أنظمة الاتصالات الجيل القادم القادرة على نقل التيرابيت عبر المسافات العالمية.
تخيلوا المعلومات تتسارع عبر كابلات الألياف البصريةفقط لتصبح مشوهة كما الطول الموجي المختلف السفر بسرعة مختلفة هذا هو مشكلة توسيع النبض الذي يعاني من أنظمة الاتصالات البصريةيعمل معامل تشتت المواد كمقاييس حاسمة لقياس هذه الاختلافات في السرعة والتحكم في تشويه الإشارة.والدور الحاسم لتشتت المواد في تكنولوجيا الألياف البصرية.
يعطي معامل التشتت المادي (المميز باسم M ((λ)) كمية كيفية توسيع النبضات البصرية بسبب الاختلافات في السرعة المعتمدة على طول الموجة في مواد الألياف.يقاس في بيكوسكوند لكل نانومتر كيلومتر [ps/(nm·km]، يشير إلى انتشار النبض لكل وحدة من طول الألياف وعرض الطيف.
ينتج انتشار المواد من مؤشر الانكسار المعتمد على طول الموجة للألياف البصرية. طول الموجات الأقصر (على سبيل المثال، الضوء الأزرق) ينتشر عادة أبطأ من طول الموجات الأطول (على سبيل المثال،ضوء أحمر)، مما يسبب انتشار النبض الزمني. هذه الظاهرة تحد بشكل أساسي من معدلات نقل البيانات في الشبكات البصرية.
يختلف المعامل بشكل كبير مع طول الموجة، عادة ما يعبر الصفر عند "طول موجة تفريق صفر" محدد (λ0). تحت λ0، M(λ) يظهر قيم سلبية تزداد مع طول الموجة.فوق λ0، القيم الإيجابية تنخفض مع طول الموجة. هذه السمة تؤثر بشكل حاسم على تصميم النظام ٪ الأداء الأمثل يحدث غالبًا بالقرب من λ0 حيث يتم تقليل التشتت.
يمكن تقريب توسيع النبض Δτ بواسطة:
Δτ = M(λ) × Δλ × L
حيث يمثل Δλ عرض الطيف و L هو طول الألياف. يقلل المهندسون من التوسع من خلال:
تستخدم الأنظمة الحديثة العديد من استراتيجيات التعويض:
العديد من المعايير تؤثر على تشتت المواد:
تظهر فئات الألياف المختلفة خصائص انتشار متميزة:
تهدف التقنيات الناشئة إلى التغلب على قيود التشتت:
مع تطور شبكات الألياف الضوئية لتلبية الطلبات المتزايدة على النطاق الترددي،لا يزال فهم دقيق والسيطرة على تشتت المواد ضروريًا لتطوير أنظمة الاتصالات الجيل القادم القادرة على نقل التيرابيت عبر المسافات العالمية.
