Αντιστάθμιση της χρωματικής διασποράς ζεύξεων οπτικών με χρήση στοιχείων CFBG

Abstract

Ένας πολύ σημαντικός παράγοντας που περιορίζει τα συστήματα οπτικών επικοινωνιών υψηλής ταχύτητας, καθώς υποβαθμίζει την ποιότητα και το εύρος ζώνης των μεταδιδόμενων σημάτων, είναι η χρωματική διασπορά. Διαφορετικά μήκη κύματος φωτός ταξιδεύουν μέσω της οπτικής ίνας, αναπτύσσοντας διαφορετικές ταχύτητες με αποτέλεσμα στο δέκτη να παρατηρούμε την διεύρυνση των παλμών και συνεπώς την παρεμβολή μεταξύ των λαμβανόμενων συμβόλων. Αυτό οδηγεί στον περιορισμό των επιτεύξιμων ρυθμών δεδομένων και της απόστασης μετάδοσης. Για τον περιορισμό της χρωματικής διασποράς, γίνεται χρήση μεταξύ διαφόρων διατάξεων και των ινών Chirped Fiber Bragg Gratings (CFBGs). Αυτή η εργασία εστιάζει στην εφαρμογή των CFBGs για την αντιστάθμιση της χρωματικής διασποράς, δημιουργώντας ένα μοντέλο προσομοίωσης στον προσομοιωτή Optisystem. Τα CFBGs είναι οπτικές ίνες που παρουσιάζουν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά ανάκλασης εξαρτώμενα από το μήκος κύματος και επιτρέπουν την αντιστάθμιση σε ένα ευρύ φάσμα μηκών κύματος. Εισάγεται η έννοια της χρωματικής διασποράς, κάνοντας αναφορά στις αιτίες και τις συνέπειές της στα οπτικά συστήματα επικοινωνίας. Στη συνέχεια αναφέρεται η σημασία των τεχνικών αντιστάθμισης διασποράς για τον μετριασμό των επιπτώσεων της χρωματικής διασποράς και εξηγείται η αρχή λειτουργίας των CFBGs. Ερευνάται η διακύμανση του δείκτη διάθλασης καθώς και η δομή του πλέγματος και πώς αυτό επιτρέπει την καταστολή της ομαδικής διασποράς ταχύτητας (GVD) που εμφανίζεται από διαφορετικά μήκη κύματος φωτός. Αναλύονται οι τεχνικές κατασκευής και οι προκλήσεις που σχετίζονται με τα CFBGs περιγράφοντας διάφορες μεθόδους κατασκευής, αναλύοντας τα αποτελέσματα της προσομοίωσης του μοντέλου CFBG, επισημαίνοντας τα πλεονεκτήματα και τους περιορισμούς τους.